به لطف تحقیقات ژنتیکی جدید در دانشگاه فلوریدا، ممکن است به زودی شاهد تولید تمشک‌های بدون خار، مقاوم در برابر بیماری و خوشمزه‌تر باشیم. این پیشرفت‌ها می‌توانند فرصت‌های جدیدی را برای کشاورزانی که به دنبال جبران خسارات ناشی از کاهش تولید مرکبات هستند، فراهم کنند. در دو دهه گذشته، محبوبیت تمشک به طور چشمگیری افزایش یافته است در ایالات متحده آمریکا، کشاورزان سالانه 37 میلیون پوند تمشک فرآوری شده و نزدیک به 3 میلیون پوند تمشک تازه تولید می‌کنند به گفته ژائو دنگ، محقق موسسه علوم غذایی و کشاورزی دانشگاه فلوریدا (UF/IFAS)، این مطالعه نه تنها درک ما از ژنتیک تمشک را ارتقا می‌بخشد، بلکه زمینه را برای بهبود چشمگیر تکنیک‌های اصلاح نژاد تمشک فراهم می‌کند.
پیشرفت ژنتیکی برای تمشک‌ها
بر اساس آمار سال 2022 وزارت کشاورزی ایالات متحده، در فلوریدا، تمشک در 702 هکتار از 277 مزرعه تولید می‌شد. عرضه ارقام بهبودیافته تمشک می‌تواند این اعداد را به طور قابل توجهی افزایش دهد. تمشک هم برای مصرف‌کنندگان آگاه به سلامت و هم برای تولیدکنندگانی که به دنبال یک محصول با ارزش هستند، جذاب است. با افزایش تقاضا، زمان این پیشرفت‌های ژنتیکی برای کشاورزی ایالات متحده بسیار مناسب است.
ایجاد اولین ژنوم در مقیاس کروموزومی
دنگ و تیمش در مرکز تحقیقات و آموزش ساحل خلیج UF/IFAS، اولین ژنوم هاپلوتایپ-حل‌شده در مقیاس کروموزومی را برای یک انتخاب تمشک تتراپلوئید به نام BL1 ایجاد کردند. آن‌ها با استفاده از توالی‌یابی Oxford Nanopore و داربست‌بندی Hi-C، یک ژنوم بسیار کامل 919 مگابازی را در 27 شبه کروموزوم مونتاژ کردند. این مونتاژ بیش از 92 درصد از طول تخمینی ژنوم را پوشش می‌دهد. ژنوم BL1 شامل 87968 ژن کدکننده پروتئین است که بیش از 82 درصد آن‌ها دارای حاشیه‌نویسی عملکردی هستند و منابع غنی برای اصلاح نژاد ارقام آینده ارائه می‌دهند.
تمشک‌های بدون خار دارای ژنتیک خاصی هستند
تمشک‌ها گیاهان ساده‌ای نیستند. بسیاری از ارقام کشت‌شده، از جمله BL1، تتراپلوئید هستند، به این معنی که چهار مجموعه کروموزوم دارند. این پیچیدگی ژنتیکی پروژه‌های ژنومی قبلی را دشوار کرده بود. ژنوم BL1 با حفظ هر چهار هاپلوتایپ، سطح بی‌سابقه‌ای از جزئیات را برای تحقیقات تمشک فراهم می‌کند. دنگ تاکید کرد: «انتشار این ژنوم تمشک تتراپلوئید می‌تواند به اصلاح نژاد کارآمدتر و هدفمندتر کمک کند و در نهایت منجر به تولید ارقام جدید با کیفیت میوه بهتر و مقاومت در برابر بیماری‌های مهم شود.»
تمشک‌های بدون خار می‌توانند کشاورزی را رونق بخشند
بی‌خاری یکی از اهداف اصلی اصلاح‌گران بوده است. خارها برداشت را پیچیده می‌کنند، به توت‌ها آسیب می‌رسانند و خطراتی را برای کارگران ایجاد می‌کنند. این تیم مناطق ژنتیکی مسئول بی‌خاری را شناسایی و عوامل رونویسی مرتبط را مطالعه کرد. علاوه بر این، تحقیقات آن‌ها ژن‌های کلیدی تنظیم‌کننده تولید آنتوسیانین را کشف کرد. آنتوسیانین‌ها مسئول رنگ غنی و خواص آنتی‌اکسیدانی تمشک هستند. دنگ گفت: «این یافته می‌تواند به ما کمک کند تا درک کنیم چرا تمشک‌ها به مرور زمان رنگ بنفش/سیاه مشخصه خود را پیدا می‌کنند و چگونه می‌توانیم این فرآیند را برای تولید توت‌های مغذی‌تر افزایش دهیم.»
مبارزه با بیماری از طریق ژنتیک
این تیم همچنین صدها ژن مقاومت به بیماری، به ویژه خانواده‌های ژنی NLR و MLO را شناسایی کرد. این کشفیات می‌تواند به اصلاح‌گران کمک کند تا ارقامی را تولید کنند که کمتر به آفت‌کش‌های شیمیایی وابسته باشند. کشاورزان فلوریدا که اغلب با چالش‌های بیماری مانند لکه نارنجی و لکه برگی روبرو هستند، می‌توانند از این امر بهره‌مند شوند. ارقامی با مقاومت طبیعی هزینه‌های تولید را کاهش داده و اثرات زیست‌محیطی را کم می‌کنند.
تمشک‌های بدون خار می‌توانند زودتر میوه دهند
یکی دیگر از موارد مورد توجه، میوه‌دهی روی شاخه‌های سال اول (primocane fruiting) بود. به طور معمول، تمشک‌ها فقط روی شاخه‌های سال دوم میوه می‌دهند. ارقام میوه‌دهنده روی شاخه‌های سال اول می‌توانند چندین بار در سال محصول دهند و در مناطقی با فصل رشد کوتاه‌تر رشد کنند. ژن‌های دخیل در این ویژگی نقشه‌برداری و تجزیه و تحلیل شدند و امکانات جدیدی را برای کشت تمشک نوید می‌دهند.
جهت‌گیری‌های آینده برای اصلاح نژاد
ژنوم مرجع ایجاد شده توسط تیم دنگ، پتانسیل عظیمی را برای بهبود تمشک‌ها باز می‌کند. از طریق درک بهتر بی‌خاری، مقاومت به بیماری و تولید آنتوسیانین، محققان می‌توانند تمشک‌هایی را پرورش دهند که برای آب و هوا و بازارهای مختلف مناسب باشند. این پیشرفت‌ها به ویژه برای فلوریدا و جنوب شرقی ایالات متحده مهم است. کشاورزان محلی می‌توانند تمشک‌هایی را پرورش دهند که مدیریت آن‌ها آسان‌تر، در برابر بیماری‌ها مقاوم‌تر و از نظر بازارپسندی بالا باشند.
تاثیر تحقیقات ژنومی تمشک
تنها در ایالات متحده، صنعت واردات تمشک تازه 519 میلیون دلار ارزش دارد. تولید جهانی تمشک سالانه بیش از 900 هزار تن متریک است. این تحقیق نه تنها به فلوریدا سود می‌رساند، بلکه می‌تواند تولید تمشک در سراسر جهان را متحول کند. تمشک‌های بهتر به معنای سود بیشتر برای تولیدکنندگان و گزینه‌های سالم‌تر برای مصرف‌کنندگان است.
بسیار خب. در ادامه می‌توان به این نکته اشاره کرد که توسعه ارقام جدید تمشک با استفاده از اطلاعات ژنومی می‌تواند به کاهش وابستگی به روش‌های سنتی کشاورزی و استفاده از مواد شیمیایی کمک کند. این امر نه تنها برای محیط زیست مفید است، بلکه می‌تواند محصولات سالم‌تر و با کیفیت‌تری را برای مصرف‌کنندگان به ارمغان بیاورد.
همچنین، با توجه به افزایش تقاضا برای میوه‌های با خواص تغذیه‌ای بالا، تمشک‌های غنی از آنتوسیانین می‌توانند جایگاه ویژه‌ای در بازار پیدا کنند. تحقیقات در زمینه ژنتیک می‌تواند به تولید ارقامی با سطوح بالاتر از این ترکیبات مفید کمک کندعلاوه بر این، امکان کشت تمشک در مناطقی که قبلاً به دلیل فصل رشد کوتاه یا مشکلات آب و هوایی محدود بوده است، با توسعه ارقام میوه‌دهنده در سال اول، گسترش خواهد یافت این امر می‌تواند به تنوع بخشیدن به تولیدات کشاورزی و ایجاد فرصت‌های اقتصادی جدید در مناطق مختلف کمک کند.
در نهایت، همکاری بین محققان، اصلاح‌گران و کشاورزان برای به کارگیری این دستاوردهای ژنتیکی در عمل و رساندن ارقام بهبودیافته به بازار، نقش کلیدی در موفقیت این تلاش‌ها خواهد داشت اطلاع‌رسانی به مصرف‌کنندگان در مورد مزایای این تمشک‌های جدید نیز می‌تواند به افزایش تقاضا و حمایت از تولیدکنندگان کمک کند.
بیشتر بدانیم : میوه‌های بدون قند و رژیمی را بیشتر بشناسیم
لینک منبع: earth
نظرات کاربران