Az öregedés az élet része, és a növények sem kivételek ez alól. Egy növény életciklusának változását azok a génbankok is „megérzik”, melyek magokat tárolnak. Az itt tárolt minták elérhetőek a gazdálkodók, kutatók és természetvédelmi szakemberek, vagy bárki más számára termesztési célra.
2023. április 15.
Ahhoz, hogy egy génbank használható mintákat tudjon szolgáltatni, életképes magokat kell begyűjteni. Minél tovább tárolják azonban, annál inkább csökken a csírázóképes magok aránya. Ezért a génbankoknak folyamatosan figyelnie kell a tárolt mintákat, hogy biztosak legyenek benne, nem járt le a „szavatossága” a magoknak, és képesek még kicsírázni. A Crop Science tudományos lapban megjelent friss tanulmányban kutatók sikeresen mérték a szójababok öregedését azáltal, hogy a magok RNS integritás értékét mérték. A ribonukleinsav (RNS) egy olyan nukleinsav, mely minden élő sejtben jelen van – írja a Phys.org. Fő feladata, hogy hírvivőként átadja a DNS-től érkező utasításokat a fehérjeszintézis szabályozására.
A most kidolgozott módszer a magok csírázóképességének megállapítására gyorsabb és kevesebb eszközre van szükség hozzá, mint az eddig használt hagyományos eljárásoknál.
„Ötször hamarabb tudtuk kimutatni a magokban az öregedés jeleit az RNS integritás mérésével, és csak egy apró mintára volt szükségünk ehhez ahhoz képest, amennyi az előcsíráztatáshoz szükséges lenne” – mutatott rá Christina Walters, a tanulmány vezető szerzője. Walters a USA mezőgazdasági minisztériumához tartozó nemzeti agrárkutatási szolgálatának a genetikai erőforrások megőrzését vizsgáló nemzeti laboratóriumának (USDA-ARS National Laboratory for Genetic Resources Preservation) kutatója a Coloradói Fort Collinsban.
Az előcsíráztatási tesztek drágábbak lehetnek, és nagyobb az emberi erőforrásigényük is.
„Nagy méretű szaporítóanyag gyűjtemények esetében egyszerűen nincs kapacitás arra, hogy szükségtelenül teszteljék és megújítsák a magokat”– mondta Walters. Azonban ha túl hosszú idő telik el két csíráztatási teszt között, az is problémát okozhat. A magok elpusztulhatnak két monitoring időszak közt, és ezzel a gyűjtemény megsemmisülhet. „Ezért felmerült bennünk, hogy nem lenne-e jobb, ha lenne egy mágikus kristálygömbünk, ami biztosra megmondaná a magok korát anélkül, hogy ki kellene csíráztatni őket?” – foglalta össze a kutatás mögött álló motivációt Walters.
Híresebb “unokatestvéréhez”, a DNS-hez hasonlóan az RNS is különböző hosszúságú szálakban fordul elő. Walters és munkatársai több éven át mérték a tárolt szójabab magokban lévő RNS-szálak hosszát. Korábbi kutatásaik során az RNS-töredékek méretének változását még azelőtt tudták kimutatni, hogy az öregedés vagy a magok pusztulásának egyéb tüneteit észlelték volna. Ebben a tanulmányban a kutatók összehasonlították az RNS integritásának mérési eredményeit a csírázási tesztek eredményeivel.
A kutatócsoport megállapította, hogy az RNS integritásának mérése sokkal korábban kimutatta a szójabab magvak öregedését, mint a csíráztatási tesztek.
A vetőmagok egészségében bekövetkezett változásokat például már hét évvel a tárolás után is ki lehetett mutatni az RNS integritás módszerével. Ezzel szemben ugyanezen vetőmagok felhasználásával a csírázási tesztekkel csak 15-17 év után látszott, hogy változás következett be.
Ekkorra a vetőmagok életképességének elvesztése már problémás volt. “Valójában a vetőmagtételekben bekövetkező változásokat még azelőtt szeretnénk elkapni, mielőtt azok elvesztik a csírázóképességüket” – mondja Walters. Az RNS integritásának mérése segíthet a génbankok vezetőinek ebben.
A szójabab esetében az RNS-vizsgálat eredményéhez még kevesebb mintára van szükség. Egyes esetekben a vetőmagok egészségének jelentős romlását már 22 darab szójababbal is ki lehetne mutatni az RNS integritási módszerrel. Ugyanezt az eredményt csírázási vizsgálatokkal csak több száz vetőmag felhasználásával tudták volna elérni.
Walters és csapata a szójabab mellett néhány más fajon is alkalmazta az RNS-integritás vizsgálatát. “Az RNS integritásának mérése pontosan a különböző fajoknál is ugyanolyan jól előre jelzi az öregedési folyamatokat” – mondja Walters.
A jövőben pedig tovább szélesítik a vizsgált növények körét.
Végső soron Walters reméli, hogy ezek az eredmények segíteni fogják a génbankokat. “A génbankok az infrastruktúrába olvadva néha láthatatlanná válnak. Azonban az általuk nyújtott szolgáltatás alapvető fontosságú a jövő szempontjából, melyet gyermekeinkre hagyunk” – hívta fel a figyelmet a tudós.
Forrás: phys.org, Magyar Mezőgazdaság/ Tóth-Gál Enikő fordítása
Fotó: Magyar Mezőgazdaság
