يقوم العلماء بتجميع أول تسلسل جيني كامل للتوت الأسود.

قام فريق دولي من العلماء بتجميع أول تسلسل كامل لجينوم بلاك بيري مما أدى إلى إنشاء أداة وراثية تساعد مزارعي هذه الفاكهة على تطوير أصناف جديدة ذات نكهة محسنة و صلابة و صفات أخرى مرغوبة.

قالت مارجريت ورثينجتون الأستاذة المساعدة و مزارعة الفاكهة في محطة أركنساس للتجارب الزراعية، الذراع البحثية لقسم النظام الزراعي بجامعة أركنساس وفقا ل Hortidaily إن هذا المشروع أدى إلى أول تجميع لطول الكروموسوم و شرح جينوم بلاك بيري.

إختيار التوت

تعاون ورثينجتون مع فريق من 26 باحثا من سبع دول بما في ذلك مؤسسات من سبع ولايات أمريكية، معا قاموا بتجميع جينوم Hillquist و هو توت بري يعتبر فاكهة فريدة تم إكتشفها في عام 1949 H.L. Hillquist بستاني من آشلاند، فيرجينيا إنه المصدر الوحيد المعروف لعلم الوراثة المثمرة و هو أصل جميع أصناف الثمار التي طورتها برامج التربية العامة و الخاصة.

أشجار التوت هي نباتات معمرة ذات قصب أو سيقان، تعيش لمدة عامين تسمى السيقان primocans في السنة الأولى و floricans في السنة الثانية، معظم التوت الأسود ينتج الفاكهة فقط على floricans، تتفتح أزهار التوت الأسود المثمرة في زهرة الربيع و تتفتت على الأزهار في أوائل الصيف و زهرة الربيع في أواخر الصيف.

أطلق قسم النظام الزراعي في جامعة أركنساس أول أصناف الفاكهة البدائية Prime-Jim® و Prime-Jan®، في عام 2004 ستة من 21 إصدارا من التوت الأسود في القسم هي أصناف ذات ثمار بدائية.

أنفق الأمريكيون أكثر من 656 مليون دولار على التوت الأسود في عام 2020 ، وفقا لبيانات من دليل سوق المنتجات لعام 2022 المذكورة في الورقة البحثية.

جمع كل ذلك معا

جمعت ورثينجتون الفريق الدولي من العلماء الذين إستخدموا العديد من الأدوات الجينية المتقدمة لتسلسل جينوم بلاك بيري و التعليق عليه بدقة عالية.

قامت المجموعة بإنشاء تسلسل بلاك بيري هيلكويست و تجميع القطع في كروموسومات كاملة ثم قام العلماء بفحص الجينوم لبناء تعليق هيكلي دقيق – تحديد الموقع الدقيق لكل تسلسل DNA يتضمن جينا، كما طوروا شرحا توضيحيا للوظيفة – وصفا للوظيفة المحتملة لكل جين بناء على أدوار الجينات المماثلة في النباتات الأخرى التي تم إستخدامها كنماذج.

تم نشر ورقة بحثية حول مشروع الجينوم بعنوان « تجميع جينوم بطول الكروموسوم و شرح بلاك بيري » في عدد فبراير 2023 من G3 و هي مجلة أبحاث وراثية نشرتها مطبعة جامعة أكسفورد.

لقد أثبت الجينوم بأكمله بالفعل فائدته في برنامج التربية التابع لقسم الزراعة قال ورثينجتون: « لقد إستخدمنا الجينوم في الكثير من الأشياء منذ ذلك الحين »، « لدينا بالفعل العديد من الأوراق البحثية التي تعتمد على هذا التجمع »

قالت إن تجميع بلاك بيري أعطى مجموعة أبحاث و رثينجتون نقطة إنطلاق يمكنهم من خلالها تطوير الآلاف من العلامات الجزيئية و إجراء دراسة إرتباط على مستوى الجينوم لأول مرة في العليق.

دراسة الإرتباط على مستوى الجينوم هي تحليل قائم على الملاحظة للمتغيرات الجينية في عدد كبير من الأفراد من نفس النوع الهدف هو تحديد الجينات المرتبطة إحصائيا بسمات معينة المعلومات الناتجة لها مجموعة واسعة من التطبيقات بما في ذلك تقدير وراثة الصفات المرغوبة في النباتات.

قال ورثينجتون إن هذا الجهد أنتج علامات وراثية تشخيصية للإثمار البدائي الذي يستخدمه فريق تربية الفاكهة في أركنساس لأول مرة هذا العام.

وقالت: « سيكون العمل الميداني دائما خبزنا و زبدنا » لكن سيكون من الخطأ عدم إستخدام الأدوات الحديثة لتقدم جدول أعمالنا و تبسيطه و جعله أكثر فعالية ».

المصدر: البستنة اليومية