Terbaru

Saturday, January 5, 2013

Studi gen Membantu Tanaman Sorgum Be Bahkan hardier


Geographic origin and genetic data for 469 variants of sorghum Image: PNASPerubahan iklim merupakan tantangan besar bagi kemampuan manusia untuk memberi makan penduduknya tumbuh. Namun studi baru dari sorgum, yang dipimpin oleh Stephen Kresovich dan Geoff Morris dari Univ. Carolina Selatan, berjanji untuk membuat tanaman ini merupakan aset yang sangat berharga dalam menghadapi tantangan itu. Hanya diterbitkan dalam Prosiding National Academy of Sciences (PNAS), kertas menempatkan alat genetik ke tangan para ilmuwan dan pemulia tanaman untuk membantu mempercepat kemampuan mereka untuk beradaptasi dengan kondisi baru sorgum.

Sebuah tanaman sereal hardy yang pertama kali didomestikasi di Tanduk Afrika sekitar 10.000 tahun yang lalu, sorgum kini dibudidayakan di seluruh dunia, dari Texas ke China. Sorgum adalah biji-bijian sangat toleran kekeringan dan merupakan bagian penting dari diet untuk 500 juta orang, terutama di sub-Sahara Afrika dan India. Di AS, di mana ia terutama ditanam untuk pakan ternak, ketahanan iklim sorgum ini disorot selama musim panas kekeringan yang menghancurkan dari 2012.

Sebuah upaya internasional besar menterjemahkan genom dari spesies yang dibudidayakan untuk makanan, Sorghum bicolor, yang diterbitkan dalam jurnal Nature pada tahun 2009. Genom yang mewakili akuntansi genetik dari satu individu dari sorgum. Tapi sebagai manusia individu memiliki perbedaan genetik yang mendasari perbedaan fisik seperti warna mata, begitu juga tanaman sorgum individu. Fokus dari upaya ini adalah untuk membangun hubungan antara perbedaan gen dan perbedaan fisik - pemahaman rinci tentang koneksi tersebut akan merupakan alat yang luar biasa untuk tanaman peternak.

Tim di belakang publikasi PNAS saat ini - yang juga termasuk peneliti di Cornell Univ, The Tanaman Institut Riset Internasional untuk Semi-Arid Tropics di India dan Nigeria, Univ.. dari Illinois dan Departemen Pertanian AS - digunakan genotip-by-sequencing (GBS) untuk menentukan susunan genetik individu dari 971 varietas sorgum yang diambil dari seluruh dunia koleksi benih. Para ilmuwan mengidentifikasi lebih dari seperempat juta polimorfisme nukleotida tunggal (SNP), yaitu, huruf tunggal dalam kode genetik di mana varian individu sorgum bisa berbeda.

Hasilnya dimungkinkan berkat sumber daya genetik yang luar biasa yang dibangun selama bertahun-tahun, dan sebagian besar sebelum genotip bahkan secara teknis mungkin. Selama hampir satu abad, sorgum biji dari berbagai lokasi internasional telah disimpan di bank benih, dengan tanggal dan asal-usul geografis sering dicatat dengan setiap sampel.

"Kami mengambil keuntungan dari keragaman yang luar biasa ditemukan di bank gen," kata Morris, seorang asisten peneliti profesor di USC dan penulis utama di atas kertas.

Salah satu sasaran pencermatan tertentu di koran adalah kontrol genetik dari malai, struktur di atas tanaman yang memegang biji-bijian. Fitur ini merupakan pertimbangan penting untuk pembibitan sukses, terutama ketika iklim adalah pertimbangan. Biji-bijian erat dikemas, misalnya, lebih disukai untuk hasil panen maksimal di daerah kering, tapi di tempat-tempat dengan curah hujan melimpah, jarak yang lebih diinginkan untuk memungkinkan biji-bijian kering lebih mudah dan mengurangi kerugian tanaman dari kelembaban yang disebabkan penyakit.

Para peneliti mengidentifikasi gen yang mungkin berkontribusi terhadap fitur ini fisik, dan mereka juga dipetakan secara geografis mereka sesuai dengan sumber benih asli. Hasilnya adalah wawasan tentang bagaimana varian yang berbeda dari gen menyebar sesuai dengan iklim daerah - yang bervariasi secara luas dalam penelitian, dari tepi Sahara ke dataran tinggi hujan dari timur Afrika.

Hasilnya akan "menyediakan sumber daya untuk semua orang di seluruh dunia yang melahirkan sorgum," kata Morris. "Tujuannya adalah untuk melakukannya lebih cepat daripada cara itu telah dilakukan secara tradisional, yang waktu bertahun-tahun tumbuh dan menyeberang dan pengujian."

Itu sangat penting karena semi-kering daerah mana sorgum adalah makanan pokok diperkirakan akan paling terpengaruh oleh perubahan iklim. Sorgum varietas yang saat ini berkembang akan ada harus dibiakkan untuk kondisi baru, proses yang memakan waktu. "Tantangan yang dihadapi pertanian semakin parah, sehingga alat-alat yang kita miliki untuk perbaikan tanaman harus mengikuti," kata Morris.

Sebuah langkah maju lebih lanjut akan melibatkan pemilihan genomik, upaya lain kolaboratif yang direncanakan untuk tahun mendatang lagi akan melibatkan Kresovich, Ketua Diberkahi SmartState Genomics di USC dan penulis senior pada kertas PNAS. Dengan metode tersebut, di mana komputer yang digunakan untuk memilih kandidat yang paling menjanjikan untuk menguji di lapangan, "Anda mungkin dapat mengambil tahun dari siklus pemeliharaan," kata Morris. "Daripada harus tumbuh ribuan varietas, Anda menguji ribuan varietas 'in silico' dan memilih beberapa ratus yang terbaik untuk menumbuhkan generasi berikutnya."

Sumber :  laboratoryequipment.com

0 komentar:

Post a Comment