Przodkowie trawy ujawniają rodzinną historię
W projekcie "Rozwój ziaren w trawie z gatunku Brachypodium distachyon" (Natgrain) wykorzystano nowoczesną technologię do oceny, w jaki sposób geny kontrolują wielkość ziaren. Brachypodium distachyon to gatunek niskiej dzikiej trawy występujący w Europie Południowej, Afryce Północnej i Azji Południowo-Zachodniej, spokrewniony z większością zbóż uprawnych, łącznie z pszenicą, jęczmieniem, owsem i ryżem. Krótki cykl życia rośliny i łatwość uprawy uczyniły ją doskonałym modelem ułatwiającym zrozumienie genetyki kryjącej się za procesami biologicznymi zachodzącymi u traw i zbóż. Naukowcy scharakteryzowali etapy rozwoju ziaren na poziomie morfologicznym, komórkowym i molekularnym przy użyciu odmiany referencyjnej Bd 21 hodowanej w kontrolowanych warunkach. Celem było zbadanie naturalnych i indukowanych wariacji w celu lepszego zrozumienia rozwoju ziarna u Brachypodium distachyon. Rozwój ziarna był następnie badany w roślinach zmutowanych i niezmutowanych zebranych w różnych częściach Europy i Bliskiego Wschodu. Naukowcy stworzyli mapę populacji Brachypodium distachyon, by ułatwić identyfikację genów, które wpływają na wielkość i kształt ziaren. Identyfikacja głównych miejsc pozwoliła naukowcom zająć się kwestią adaptacji i znaczeniem odmian w szeregu chromosomów w komórkach rośliny. Wyniki badań ukazały potencjał Brachypodium distachyon jako gatunku modelowego umożliwiającego zrozumienie rozwoju zbóż u traw. Dodatkowo porównanie z powszechnie stosowanym modelem roślinnym, gatunkiem Arabidopsis, potwierdziło słuszność wykorzystania Brachypodium przy analizowaniu ewolucyjnych różnic między jednoliściennymi a dwuliściennymi, dwiema głównymi grupami, na które składają się rośliny kwitnące. W projekcie Natgrain zademonstrowano, że zdolność roślin do zmiany ich zawartości DNA poprzez krzyżowanie różnych gatunków może być głównym czynnikiem udomowienia dzikich traw. Proces ten często związany jest ze zwiększeniem wielkości i tolerancji na stres środowiskowy oraz szybszym wzrostem. W projekcie z powodzeniem oceniono naturalne odmiany ziaren Brachypodium distachyon i ukazano, jak wiąże się to z pochodzeniem geograficznym i strukturą populacji. Wyniki pozwolą naukowcom lepiej zrozumieć populacji roślin oraz sposób, w jaki rośliny reagują na środowisko, w jakim się znajdują.
