Genomik çalışma banyan ağacının evrimsel sırlarını ortaya koyuyor

Banyan incir ağacı Ficus microcarpa dallardan filizlenen ve sonunda toprağa ulaşan hava kökleriyle ünlüdür. Ağacın, kendisiyle birlikte gelişen ve onu dölleyebilen tek böcek olan bir eşek arısı ile de benzersiz bir ilişkisi vardır.

Yeni bir çalışmada, araştırmacılar banyan incirindeki bölgeleri belirlediler. genetik şifre Olağandışı hava köklerinin gelişimini teşvik eden ve yaban arısı tozlaştırıcısını işaret etme yeteneğini geliştiren.

Dergide yayınlanan çalışma Hücre, aynı zamanda ilgili incir ağacında cinsiyet belirleyici bir bölge olan Ficus hispida’yı da tanımlar. Hava kökleri üreten ve erkek taşıyan F. microcarpa’dan farklı olarak dişi çiçekler aynı ağaçta F. hispida farklı erkek ve dişi ağaçlar üretir ve hava kökleri yoktur.

Urbana Illinois Üniversitesi’nde bitki biyolojisi profesörü olan Ray Ming, Ficus türlerinin ve arı tozlayıcılarının evrimsel tarihini anlamak önemlidir, çünkü çeşitli habitatlarda büyük meyveler üretme yetenekleri onları tropikal ormanların çoğunda temel bir tür haline getirir. -Çin Bilimler Akademisi’nden Jin Chen ile çalışmayı yöneten kampanya. İncirlerin en az 1.200 kuş ve memeli türünü beslediği bilinmektedir. İncir ağaçları en erken evcilleştirilmiş ürünler arasındaydı ve Hinduizm, Budizm ve diğer manevi geleneklerde kutsal semboller olarak görünüyordu.

İncir ve eşek arısı arasındaki ilişki aynı zamanda ilginç bir bilimsel zorluk sunar. Eşekarısının vücut şekilleri ve boyutları incir meyvelerininkine tam olarak karşılık gelir ve her incir türü, kendine özgü yaban arısı tozlayıcıyı çekmek için benzersiz bir parfüm üretir.

Ming ve meslektaşları, bu evrimsel gelişmeleri daha iyi anlamak için banyan ağacını dölleyen bir yaban arısının genomuyla birlikte iki incir türünün genomlarını analiz ettiler.

“Ağaçların genomlarını sıraladığımızda, banyan ağacının genomunda, F. hispidaMing, “Bu kopyalanan bölgeler genomun yaklaşık% 27’sini oluşturuyor” dedi.

Yinelemeler, oksinlerin sentezinde ve taşınmasında rol oynayan genlerin sayısını artırdı, bir hormon sınıfı bitki büyümesi. Yinelenen bölgeler ayrıca bitki bağışıklığı, beslenme ve tozlayıcıları işaret eden uçucu organik bileşiklerin üretimiyle ilgili genleri de içeriyordu.

Ming, “Hava köklerindeki oksin seviyeleri, hava kökleri olan veya olmayan ağaçların yapraklarındakinden beş kat daha yüksektir” dedi. Yükselen oksin seviyeleri, hava kökü üretimini tetiklemiş görünüyor. Yinelenen bölgeler ayrıca oksin üretimini hızlandıran bir ışık reseptörünü kodlayan genleri içerir.

Araştırmacılar, incir eşekarısının genomunu incelediklerinde ve onu diğer ilgili yaban arıları ile karşılaştırdıklarında, eşek arısının korunduğunu gözlemlediler. genler incir ağaçlarının ürettiği aynı kokulu bileşikleri algılayan koku reseptörleri için. Bu genomik imzalar, incir ağacı arasındaki birlikte evrimin bir işaretidir. ağaçlar ve eşek arıları, araştırmacılar rapor ediyor.

Ming ve meslektaşları ayrıca yalnızca erkek bitkilerde ifade edilen Y kromozomuna özgü bir geni keşfetti. F. hispida ve ayrı erkek ve dişi bitkiler üreten diğer üç incir türü, dioecy olarak bilinen bir durum.

“Bu gen, iki evcikli genomlarda iki kez kopyalandı ve bitkiler genin üç kopyası. Ama Ficus Türler Ming, “bir bitkide erkek ve dişi çiçekleri bir arada bulunduranların bu genin yalnızca bir kopyasına sahip olduğunu” söyledi.