ممیزی ژنتیکی گندم: محققان تنوع واقعی ژن مسئول کیفیت نان را تعیین می کنند

ویرایش شده توسط گابی کلارک، بررسی توسط اندرو زینین

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

تیمی در دانشگاه کوردوبا (UCO) کاتالوگ نسخه‌های ژن گندم GLU-B1 را که مسئول پروتئینی است که گلوتن را می‌سازد، بررسی و به روز کرده است. این تیم همچنین مجموعه‌ای از گندم را که نشان‌دهنده تنوع واقعی ژن است در دسترس جامعه تحقیقاتی قرار داده است.

گلوتن به نان خرده های اسفنجی می دهد، خمیر پیتزا را کشدار می کند و از متلاشی شدن پاستا در هنگام پخت جلوگیری می کند. شبکه پروتئین ویسکوالاستیک آن گندم را خاص می کند. گلوتنین ها از جمله پروتئین هایی هستند که مسئول این خواص خمیر آرد گندم هستند و پرورش دهندگان گندم ده ها سال است که آنها را مورد مطالعه قرار داده اند.

برای بیش از 40 سال، محققان چندین گونه (آلل) ژن GLU-B1 را شناسایی کرده اند که دو زیرواحد گلوتنین با وزن مولکولی بالا را رمزگذاری می کند که کلید کیفیت محصولات مبتنی بر گندم هستند. کاتالوگ نمادهای ژن برای گندم حداکثر 98 آلل (نسخه های مختلف ژن GLU-B1) را فهرست می کند. با این حال، تا به حال، همه آلل های شناسایی شده در گندم از سراسر جهان با یکدیگر مقایسه نشده بودند.

محققان دپارتمان ژنتیک در دانشگاه کوردوبا - فرانسیسکو آندراده، خوان باوتیستا آلوارز و کارلوس گوزمان - یک بررسی ژنتیکی انجام دادند تا بررسی کنند که آیا تنوع گزارش شده دقیق است یا بیش از حد تخمین زده شده است. گوزمان گفت: «ما گندم‌های حامل این آلل‌ها را از سرتاسر جهان جمع‌آوری کردیم، انواع GLU-B1 آن‌ها را مطالعه کردیم و آن‌ها را با یکدیگر مقایسه کردیم.

آندراد گفت: در پی این ممیزی ژنتیکی، "ما متوجه شدیم که این تنوع بیش از حد برآورد شده است و هنگامی که آنها را با یکدیگر مقایسه کردیم، بسیاری از آلل ها تکرار یا سه برابر شدند. از 98 آلل ثبت شده، تنوع واقعی کمتر از نصف است."

تأیید تنوع ژنتیکی این ژن، که کلید کیفیت گلوتن است، نیاز به کارآگاهی ژنتیکی داشت. پس از جستجوی متون علمی که در آن آلل‌ها شناسایی شده‌اند، این تیم با بانک‌های ژرم پلاسم در سراسر جهان تماس گرفتند تا گندم را از 33 کشور به دست آورند.

این تیم گندم کشورهایی از جمله نپال، اتیوپی و مکزیک را بررسی و انتخاب کرد تا یک مجموعه اصلی (مجموعه ای نماینده گندم) برای پرورش دهندگانی که می خواهند از این آلل ها برای بهبود کیفیت گندم استفاده کنند، ایجاد کنند. گوزمن گفت: "اکنون، تیم هایی که قصد دارند با نسخه های مختلف این ژن مطالعاتی انجام دهند، تنها باید به بانک ژرم پلاسم مراجعه کنند، جایی که ماده ژنتیکی نشان دهنده تنوع آن ژن است. همه گندم ها با هم به عنوان یک مجموعه واحد با آلل های آنها شناسایی شده و بدون تکرار در دسترس خواهند بود."

این تیم علاوه بر تایید تنوع واقعی ژن، ابزاری برای بهبود کیفیت ژنتیکی گندم در اختیار پرورش دهندگان گیاهان در سراسر جهان قرار می دهد.

این تحقیق در Journal of Cereal Science منتشر شده است.

همین تیم سال‌ها قبل کار مشابهی را با ژن GLU-A1 انجام داد (همچنین در رمزگذاری گلوتنین نقش دارد). آن کار ارزش یک نوع نادر از ژن GLU-A1 را برجسته کرد که کیفیت پخت را بهبود می بخشد و محتوای پروتئین دانه را افزایش می دهد.

محقق استونیایی Marina Tikhonova با این آلل با همکاری تیم کوردوبا در مطالعه ای برای ایجاد نشانگر مولکولی برای تسهیل پرورش گندم کار کرد. شناسایی آلل ها توسط تیم کوردوبا امکان توسعه نشانگرهای مولکولی را فراهم کرد که پرورش با این آلل را کارآمدتر می کند.

این مطالعات بخشی از پروژه تحقیقاتی گندم سخت به رهبری گوزمان است. هدف اصلی آن شناسایی و تایید تنوع ژنتیکی و در دسترس قرار دادن آن برای برنامه های اصلاحی متمرکز بر تولید گندم با عملکرد بالاتر و با کیفیت بالاتر است.

فرانسیسکو آندراد و همکاران، توسعه یک مجموعه اصلی ژرم پلاسم که تنوع زیر واحدهای گلوتنین با وزن مولکولی بالا را برای جایگاه GLU-B1 در Triticum sp.، مجله علوم غلات (2026) پوشش می دهد. DOI: 10.1016/j.jcs.2026.104505

کارشناسی ارشد زبان انگلیسی، ویرایشگر کپی از سال 2021 با تجربه در آموزش عالی و محتوای بهداشتی. تقدیم به اخبار معتبر علمی. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →