مطالعه جدید به رهبری یک متخصص کشاورزی دانشگاه ایالتی آیووا ممکن است به دانشمندان کمک کند تا مقادیر زیادی از بذرهای گیاهی ذخیره شده در تأسیسات بانک ژن در سراسر جهان را بررسی کنند تا بذرهای مفید برای پرورش دهندگان نباتی را که سعی در تولید واریته های بهتر دارند، شناسایی کنند..
جیان مینگ یو، یکی از همکاران، گفت:این تلاش نشان دهنده یک آزمایش اثبات مفهوم است که ممکن است به دانشمندان گیاهپزشکی کمک کند تا گندم را از کله جدا کنند در هنگام انتخاب بهترین ترکیب برای پرورش ارقام با عملکرد بهتر یا مقاومت به تنش. استاد زراعت و کرسی برجسته پیشگام در پرورش ذرت.
تحقیق جدید که در مجله علمی معتبر Nature Plants منتشر شده است، بر سورگوم مورد استفاده برای انرژی زیستی تمرکز دارد، اما می تواند برای طیف وسیعی از محصولات زراعی عواقب داشته باشد.
Xiaoqing Yu، همکار تحقیقاتی زراعت پسادکتری و اولین نویسنده مقاله، گفت: «ما فکر می‌کنیم که می‌توان از این پیش‌بینی‌ها برای هدایت تصمیم‌های اصلاح نژاد و انتخاب خود استفاده کرد. "ما امیدواریم که این روش اصلاح بهتر و دقیق تر با مواد ژنتیکی متنوع را تسهیل کند."
محققان مجموعه پیچیده ای از ابزارهای ژنتیکی را برای پیش بینی صفات صدها دانه سورگوم در صورت کشت آزمایش کردند. سپس این تیم نمونه‌هایی را برای برخی از آن دسته‌بندی‌های سورگوم پرورش دادند، کلمه‌ای که برای توصیف مواد گیاهی جمع‌آوری‌شده از مکان‌های مختلف استفاده می‌شود تا صحت پیش‌بینی‌های مبتنی بر ژنوم خود را بسنجند. پیش‌بینی‌های بازده تیم در بیش از 70 درصد مواقع درست بود.
در تئوری، پرورش دهندگان گیاهان می توانند به اقیانوس مجازی از داده های ژرم پلاسم یا مواد ژنتیکی گیاهان از سراسر جهان دسترسی داشته باشند.1750 بانک ژنی در جهان وجود دارد که حاوی 7.4 میلیون توده گیاهی است، اما تنها درصد کمی از آنها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که اصلاح‌کنندگان گیاه در تولید ارقام جدید برای نیازهای تولیدی به آنها جایزه می‌دهند.
اما، جیان مینگ یو گفت، یافتن بهترین الحاقات در میان میلیون‌ها مورد موجود، یک کابوس لجستیکی برای دانشمندان گیاهی ایجاد می‌کند.
انتشار نشان می دهد که می توان تا حدی ویژگی هایی را که این پیوندها بر اساس مشخصات ژنتیکی دارند پیش بینی کرد. یو گفت که این مقاله گامی به سوی «شارژ فوق العاده موتور» یک منبع ارزشمند برمی دارد که به پرورش دهندگان سورگوم اجازه می دهد تا با سهولت و سرعت بیشتری نسبت به آنچه که در حال حاضر ممکن است، محصولات ارزشمند را به صفر برسانند.
«همه ما در مورد فوریت و چالش های استخراج موثر میراث طبیعی ذخیره شده در بانک های ژن موافق هستیم. "اما ما باید استراتژی های مختلف را آزمایش کنیم و باید راه را پیدا کنیم."
محققان مجموعه ای از 962 ترکیب سورگوم را از U انتخاب کردند. S. پایگاه داده وزارت کشاورزی و توالی یابی برای به دست آوردن داده های انگشت نگاری در سطح ژنوم انجام شد. آنها یک نمونه آموزشی انتخاب شده را آزمایش کردند و از مجموعه ای از ابزارهای پیش بینی برای ارزیابی صفات مختلف استفاده کردند. سپس محققان 200 مورد از آن الحاقات را پرورش دادند تا بررسی کنند که چگونه پیش بینی های آنها با واقعیت مطابقت دارد.
پیش‌بینی عملکرد دارای دقت 76 درصد بود و پیش‌بینی‌ها برای سایر صفات، مانند ارتفاع بوته، از 67 تا 83 درصد متغیر بود.
جیان‌مینگ یو گفت: «با استفاده از تجزیه و تحلیل ژنومیک و داده‌ها، مطمئناً می‌توانیم کار بهتری انجام دهیم.»
