អ្នកស្រាវជ្រាវកំពុងបង្កើតវិធីសាស្រ្តថ្មីនៃការបង្កើតឡើងវិញរុក្ខជាតិដោយធ្វើនិយតកម្មការបញ្ចេញហ្សែនដែលគ្រប់គ្រងភាពខុសគ្នានៃកោសិការុក្ខជាតិ។

 រូបភាព៖ វិធីសាស្រ្តប្រពៃណីនៃការបង្កើតឡើងវិញរុក្ខជាតិតម្រូវឱ្យប្រើប្រាស់និយតករការលូតលាស់របស់រុក្ខជាតិ ដូចជាអ័រម៉ូន ដែលអាចជាប្រភេទជាក់លាក់ និងពឹងផ្អែកលើកម្លាំងពលកម្ម។ នៅក្នុងការសិក្សាថ្មីមួយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតប្រព័ន្ធបង្កើតឡើងវិញនូវរុក្ខជាតិថ្មី ដោយធ្វើនិយតកម្មមុខងារ និងការបញ្ចេញហ្សែនដែលពាក់ព័ន្ធនឹង dedifferentiation (ការរីកសាយកោសិកា) និង redifferentiation (organogenesis) នៃកោសិការុក្ខជាតិ។ មើលច្រើនទៀត
វិធីសាស្រ្តប្រពៃណីនៃការបង្កើតឡើងវិញរុក្ខជាតិតម្រូវឱ្យមានការប្រើប្រាស់និយតករកំណើនរុក្ខជាតិដូចជាអរម៉ូនs ដែលអាចជាប្រភេទជាក់លាក់ និងពឹងផ្អែកលើកម្លាំងពលកម្ម។ នៅក្នុងការសិក្សាថ្មីមួយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតប្រព័ន្ធបង្កើតឡើងវិញនូវរុក្ខជាតិថ្មី ដោយធ្វើនិយតកម្មមុខងារ និងការបញ្ចេញហ្សែនដែលពាក់ព័ន្ធនឹង dedifferentiation (ការរីកសាយកោសិកា) និង redifferentiation (organogenesis) នៃកោសិការុក្ខជាតិ។
រុក្ខជាតិជាប្រភពអាហារសំខាន់សម្រាប់សត្វ និងមនុស្សអស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំ។ លើសពីនេះ រុក្ខជាតិ​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រើ​ដើម្បី​ទាញយក​សមាសធាតុ​ឱសថ និង​ព្យាបាល​ផ្សេងៗ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការប្រើប្រាស់ខុស និងការកើនឡើងនៃតម្រូវការអាហាររបស់ពួកគេ បង្ហាញពីតម្រូវការសម្រាប់វិធីសាស្រ្តបង្កាត់ពូជរុក្ខជាតិថ្មី។ ភាពជឿនលឿននៃបច្ចេកវិជ្ជាជីវសាស្រ្តរបស់រុក្ខជាតិអាចដោះស្រាយបញ្ហាកង្វះអាហារនាពេលអនាគតដោយការផលិតរុក្ខជាតិដែលបានកែប្រែហ្សែន (GM) ដែលមានផលិតភាពជាង និងធន់នឹងការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ។
តាមធម្មជាតិ រុក្ខជាតិអាចបង្កើតឡើងវិញនូវរុក្ខជាតិថ្មីទាំងស្រុងពីកោសិកា "totipotent" តែមួយ (កោសិកាដែលអាចបង្កើតកោសិកាច្រើនប្រភេទ) ដោយបែងចែក និងផ្លាស់ប្តូរទៅជាកោសិកាដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ និងមុខងារខុសៗគ្នា។ ការដាក់លក្ខខណ្ឌសិប្បនិម្មិតនៃកោសិកា totipotent បែបនេះតាមរយៈវប្បធម៌ជាលិការុក្ខជាតិត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ការការពាររុក្ខជាតិ ការបង្កាត់ពូជ ការផលិតប្រភេទ transgenic និងសម្រាប់គោលបំណងស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ។ ជាប្រពៃណី វប្បធម៌ជាលិកាសម្រាប់ការបង្កើតឡើងវិញរុក្ខជាតិតម្រូវឱ្យប្រើប្រាស់និយតករកំណើនរុក្ខជាតិ (GGRs) ដូចជា auxins និង cytokinins ដើម្បីគ្រប់គ្រងភាពខុសគ្នានៃកោសិកា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លក្ខខណ្ឌអ័រម៉ូនល្អបំផុតអាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំងអាស្រ័យលើប្រភេទរុក្ខជាតិ លក្ខខណ្ឌវប្បធម៌ និងប្រភេទជាលិកា។ ដូច្នេះ ការបង្កើតលក្ខខណ្ឌរុករកដ៏ល្អប្រសើរអាចជាការងារដែលចំណាយពេលវេលា និងពឹងផ្អែកលើកម្លាំងពលកម្ម។
ដើម្បីជម្នះបញ្ហានេះ សាស្ត្រាចារ្យរង Tomoko Ikawa រួមជាមួយនឹងសាស្រ្តាចារ្យរង Mai F. Minamikawa មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Chiba សាស្ត្រាចារ្យ Hitoshi Sakakibara មកពីសាកលវិទ្យាល័យ Nagoya Graduate School of Bio-Agricultural Sciences និង Mikiko Kojima អ្នកជំនាញបច្ចេកទេសមកពី RIKEN CSRS បានបង្កើតវិធីសាស្រ្តសកលសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងរុក្ខជាតិតាមរយៈបទប្បញ្ញត្តិ។ ការបង្ហាញហ្សែននៃការបែងចែកកោសិកា "គ្រប់គ្រងដោយការអភិវឌ្ឍន៍" (DR) ដើម្បីសម្រេចបាននូវការបង្កើតឡើងវិញនូវរុក្ខជាតិ។ បោះពុម្ពផ្សាយក្នុងសៀវភៅ 15 Frontiers in Plant Science នៅថ្ងៃទី 3 ខែមេសា ឆ្នាំ 2024 វេជ្ជបណ្ឌិត Ikawa បានផ្តល់ព័ត៌មានបន្ថែមអំពីការងារស្រាវជ្រាវរបស់ពួកគេ ដោយនិយាយថា "ប្រព័ន្ធរបស់យើងមិនប្រើ PGRs ខាងក្រៅទេ ប៉ុន្តែប្រើហ្សែនកត្តាចម្លងដើម្បីគ្រប់គ្រងភាពខុសគ្នានៃកោសិកា។
អ្នកស្រាវជ្រាវបានបង្ហាញពីហ្សែន DR ពីរប្រភេទគឺ BABY BOOM (BBM) និង WUSCHEL (WUS) ពី Arabidopsis thaliana (ប្រើជារុក្ខជាតិគំរូ) និងពិនិត្យមើលឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើភាពខុសគ្នានៃវប្បធម៌ជាលិកានៃថ្នាំជក់ សាឡាត់ និង petunia ។ BBM អ៊ិនកូដកត្តាចម្លងដែលគ្រប់គ្រងការអភិវឌ្ឍន៍អំប្រ៊ីយ៉ុង ចំណែក WUS អ៊ិនកូដកត្តាចម្លងដែលរក្សាអត្តសញ្ញាណកោសិកាដើមនៅក្នុងតំបន់នៃពន្លក apical meristem ។
ការពិសោធន៍របស់ពួកគេបានបង្ហាញថាការបញ្ចេញមតិរបស់ Arabidopsis BBM ឬ WUS តែឯងមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបង្កឱ្យមានភាពខុសគ្នានៃកោសិកានៅក្នុងជាលិកាស្លឹកថ្នាំជក់នោះទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ ការបង្រួបបង្រួមនៃ BBM ដែលបានពង្រឹងមុខងារ និង WUS ដែលបានកែប្រែមុខងារ បណ្តាលឱ្យមានការពន្លឿន phenotype នៃភាពខុសគ្នាស្វ័យភាព។ ដោយគ្មានការប្រើប្រាស់ PCR កោសិកាស្លឹកប្តូរហ្សែនបានផ្លាស់ប្តូរទៅជា callus (កោសិកាដែលមិនមានរចនាសម្ព័ន្ធ) រចនាសម្ព័ន្ធដូចសរីរាង្គពណ៌បៃតង និង buds adventitious ។ ការវិភាគប្រតិកម្មសង្វាក់វត្ថុធាតុ polymerase បរិមាណ (qPCR) ដែលជាវិធីសាស្រ្តដែលប្រើដើម្បីកំណត់បរិមាណនៃប្រតិចារិកហ្សែន បានបង្ហាញថា កន្សោម Arabidopsis BBM និង WUS ជាប់ទាក់ទងជាមួយការបង្កើត calli ប្តូរហ្សែន និងពន្លក។
ដោយពិចារណាលើតួនាទីសំខាន់នៃ phytohormones ក្នុងការបែងចែកកោសិកា និងភាពខុសគ្នា អ្នកស្រាវជ្រាវបានកំណត់កម្រិតនៃ phytohormones ប្រាំមួយគឺ auxin, cytokinin, abscisic acid (ABA), gibberellin (GA), អាស៊ីត jasmonic (JA), អាស៊ីត salicylic (SA) និងសារធាតុរំលាយអាហាររបស់វានៅក្នុងដំណាំប្តូរហ្សែន។ លទ្ធផលរបស់ពួកគេបានបង្ហាញថាកម្រិតនៃ auxin សកម្ម cytokinin ABA និង GA អសកម្មកើនឡើងនៅពេលដែលកោសិកាមានភាពខុសគ្នាទៅជាសរីរាង្គ ដោយបង្ហាញពីតួនាទីរបស់ពួកគេនៅក្នុងភាពខុសគ្នានៃកោសិការុក្ខជាតិ និងការបង្កើតសរីរាង្គ។
លើសពីនេះទៀត អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រើ RNA sequencing transcriptomes ដែលជាវិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការវិភាគគុណភាព និងបរិមាណនៃការបញ្ចេញហ្សែន ដើម្បីវាយតម្លៃគំរូនៃការបញ្ចេញហ្សែននៅក្នុងកោសិកាប្តូរហ្សែនដែលបង្ហាញពីភាពខុសគ្នាសកម្ម។ លទ្ធផល​របស់​ពួកគេ​បាន​បង្ហាញ​ថា ហ្សែន​ដែល​ទាក់ទង​នឹង​ការ​រីកសាយ​កោសិកា និង auxin ត្រូវ​បាន​បង្កើន​ក្នុង​ហ្សែន​ដែល​គ្រប់គ្រង​ដោយ​ឌីផេរ៉ង់ស្យែល។ ការពិនិត្យបន្ថែមដោយប្រើ qPCR បានបង្ហាញថា កោសិកាប្តូរហ្សែនបានកើនឡើង ឬថយចុះនៃការបញ្ចេញហ្សែនចំនួនបួន រួមទាំងហ្សែនដែលគ្រប់គ្រងភាពខុសគ្នានៃកោសិការុក្ខជាតិ ការរំលាយអាហារ ការបង្កើតសរីរាង្គ និងការឆ្លើយតបអុកស៊ីហ្សែន។
សរុបមក លទ្ធផលទាំងនេះបង្ហាញពីវិធីសាស្រ្តថ្មី និងអាចប្រើប្រាស់បានក្នុងការបង្កើតឡើងវិញនូវរុក្ខជាតិ ដែលមិនត្រូវការការអនុវត្តខាងក្រៅនៃ PCR ។ លើសពីនេះ ប្រព័ន្ធដែលប្រើក្នុងការសិក្សានេះអាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការយល់ដឹងរបស់យើងអំពីដំណើរការជាមូលដ្ឋាននៃភាពខុសគ្នានៃកោសិការុក្ខជាតិ និងកែលម្អការជ្រើសរើសជីវបច្ចេកវិទ្យានៃប្រភេទរុក្ខជាតិដែលមានប្រយោជន៍។
ដោយគូសបញ្ជាក់ពីការអនុវត្តសក្តានុពលនៃការងាររបស់គាត់ វេជ្ជបណ្ឌិត Ikawa បាននិយាយថា "ប្រព័ន្ធដែលបានរាយការណ៍អាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវការបង្កាត់ពូជរុក្ខជាតិដោយផ្តល់នូវឧបករណ៍សម្រាប់ជំរុញឱ្យមានភាពខុសគ្នានៃកោសិកានៃកោសិការុក្ខជាតិប្តូរហ្សែនដោយមិនចាំបាច់មាន PCR ។
អំពីសាស្ត្រាចារ្យរង Tomoko Igawa បណ្ឌិត Tomoko Ikawa គឺជាជំនួយការសាស្រ្តាចារ្យនៅសាលាសាកលវិទ្យាធិការ មជ្ឈមណ្ឌលវិទ្យាសាស្ត្ររុក្ខជាតិម៉ូលេគុល និងមជ្ឈមណ្ឌលស្រាវជ្រាវកសិកម្ម និងសាកវប្បកម្មអវកាស សាកលវិទ្យាល័យ Chiba ប្រទេសជប៉ុន។ ចំណាប់អារម្មណ៍នៃការស្រាវជ្រាវរបស់នាងរួមមានការបន្តពូជផ្លូវភេទរបស់រុក្ខជាតិ និងការអភិវឌ្ឍន៍ និងបច្ចេកវិទ្យាជីវសាស្ត្ររុក្ខជាតិ។ ការងាររបស់នាងផ្តោតលើការយល់ដឹងអំពីយន្តការម៉ូលេគុលនៃការបន្តពូជផ្លូវភេទ និងភាពខុសគ្នានៃកោសិការុក្ខជាតិដោយប្រើប្រព័ន្ធប្តូរហ្សែនផ្សេងៗ។ នាងមានការបោះពុម្ពផ្សាយជាច្រើននៅក្នុងវិស័យទាំងនេះ ហើយជាសមាជិកនៃសមាគមន៍ជីវបច្ចេកវិទ្យារុក្ខជាតិជប៉ុន សមាគមរុក្ខសាស្ត្រនៃប្រទេសជប៉ុន សមាគមបង្កាត់ពូជរុក្ខជាតិជប៉ុន សមាគមសរីរវិទ្យារុក្ខជាតិជប៉ុន និងសង្គមអន្តរជាតិសម្រាប់ការសិក្សាអំពីការបន្តពូជផ្លូវភេទរបស់រុក្ខជាតិ។
ភាពខុសគ្នាស្វ័យភាពនៃកោសិកាប្តូរហ្សែនដោយមិនប្រើខាងក្រៅនៃអរម៉ូន: ការបង្ហាញនៃហ្សែន endogenous និងអាកប្បកិរិយារបស់ phytohormones
អ្នកនិពន្ធប្រកាសថា ការស្រាវជ្រាវត្រូវបានធ្វើឡើងដោយមិនមានទំនាក់ទំនងពាណិជ្ជកម្ម ឬហិរញ្ញវត្ថុ ដែលអាចបកស្រាយថាជាជម្លោះផលប្រយោជន៍។
ការបដិសេធ៖ AAAS និង EurekAlert មិនទទួលខុសត្រូវចំពោះភាពត្រឹមត្រូវនៃសេចក្តីប្រកាសព័ត៌មានដែលបានចេញផ្សាយនៅលើ EurekAlert ទេ! ការប្រើប្រាស់ព័ត៌មានណាមួយដោយអង្គការផ្តល់ព័ត៌មាន ឬតាមរយៈប្រព័ន្ធ EurekAlert ។