یک گروه تحقیقاتی به سرپرستی دانشمندانی از دانشگاه ناگویا در ژاپن، بافت جدیدی را در گیاهان کشف کرده است که در تشکیل و رشد و اندازه بذر گیاهان نقش کلیدی دارد.
به گزارش خبر گیاه‌پزشکی ایران، این بافت گیاهی، اولین بافت گیاهی جدید کشف‌شده در ۱۶۰ سال یعنی از اواسط قرن نوزدهم میلادی است.
گروه تحقیقاتی به رهبری ریوشیرو کاساهارا و میچیتاکا نوداگوچی به‌طور تصادفی هنگام رنگ‌آمیزی بافت کالوس بذر این بافت جدید را کشف کردند.
این بافت گیاهی خرگوشی‌شکل که به عنوان یک دروازه برای عبور مواد غذایی به بذر عمل می‌کند به افتخار کاشفش “دروازه کاساهارا” نامیده شده است.
کاساهارا متوجه سیگنالی بصورت رسوب کالوس شد که جریان مواد مغذی و هورمون‌ها را به دانه‌های بارورنشده مسدود می‌کند. بسته شدن دروازه منجر به عدم دریافت مواد مغذی و مرگ دانه می‌شود. درحالیکه هنگامی که لقاح موفقیت‌آمیز بذر اتفاق می‌افتد، هیپوکوتیل آن را تشخیص داده و کالوس را حل می‌کند و درواقع دروازه به حالت باز درآمده به مواد مغذی اجازه می‌دهد تا به دانه جریان یابد و رشد را ممکن می‌کند. در حالت نیمه‌بسته این دروازه هم موادغذایی کمتری عبور کرده و بذر یا دانه‌های کوچکتری تولید می‌شود.
مقایسسه جریان مواد مغذی بین جنین بذرهای بارورشده و بارورنشده نشان داد که ورود مواد مغذی فقط در جنین بذرهای بارورشده مشاهده می‌شود، در حالی که در جنین‌های غیربارور دروازه ورود مواد کاملا مسدود شده است.
در بررسی ژنتیکی این مکانیسم دانشمندان ژنی به نام AtBG_ppap را شناسایی و نقش آن را در حل کردن کالوس و باز کردن دروازه شناسایی کردند. آنها از طریق افزایش بیان ژن AtBG_ppap متوجه شدند که دروازه به طور دائم در حالت باز باقی ماند و جذب مواد مغذی افزایش داد.
از راه افزایش بیان این ژن در برنج، این دانشمندان دانه‌های برنجی پرورش دادند که ۹ درصد بزرگ‌تر از دانه‌های عادی بودند.
یافته علمی این پژوهش‌گران کشف و دستاورد بزرگی برای پژوهش‌های اصلاح نباتات است که می‌تواند به طور قابل‌ملاحظه‌ای بازده تولید محصولات گیاهی مهم به ویژه غلات را افزایش دهد.
مقاله این دانشمندان در شماره ماه آوریل ۲۰۲۵ مجله Current Biology به چاپ رسیده است.
/
دسترسی به اصل مقاله
Fertilization-dependent phloem end gate regulates seed size
https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.03.033
