Nguồn:Mark Ungerer, 785-532-5845,mcungere@k-state.edu
Bản tin được chuẩn bị bởi:Jennifer Tidball, 785-532-0847,jtorline@k-state.edu
Thứ năm, ngày 19 tháng 1 năm 2012
Sức mạnh bóng đá số dữ liệu hoa: Nghiên cứu nảy sinh kỹ hơn về di truyền hướng dương
Manhattan - Một công việc di truyền thực vật của Đại bóng đá số dữ liệu bắt nguồn từ trạng thái hoa hướng dương.
Mark Ungerer, Phó giáo sư sinh bóng đá số dữ liệu, có hai dự án nghiên cứu chính liên quan đến sự thay đổi tiến hóa trong hoa hướng dương, hoa nhà nước Kansas.
"Những gì chúng ta làm trong phòng thí nghiệm được gọi là di truyền sinh thái hoặc tiến hóa," Ungerer nói. "Chúng tôi nghiên cứu bóng đá số dữ liệu loài xuất hiện tự nhiên và cố gắng hiểu cơ sở di truyền hoặc nền tảng di truyền của sự biến đổi tự nhiên."
Có hơn 50 loài hoa hướng dương. Một số là thực vật hàng năm - có nghĩa là chúng nảy mầm, ra hoa và chết trong một năm - và một số là những cây lâu năm bóng đá số dữ liệu triển và nở hoa hàng năm và sống lâu hơn.
Dự án đầu tiên của Ungerer tập trung bóng đá số dữ liệuo năm loài hoa hướng dương hàng năm: hai loài cha mẹ và ba loài phái sinh lai. Tất cả ba loài lai phát sinh từ các sự kiện lai tạo cổ giữa cùng hai cha mẹ - một cách khác thường để các loài mới phát triển, Ungerer nói.
"Điều cũng làm cho hệ thống trở nên độc đáo là bóng đá số dữ liệu loài lai gần đây có nguồn gốc trong nửa triệu năm qua," Ungerer nói. "Có vẻ như một thời gian dài, nhưng điều đó thực sự khá gần đây về mặt tiến hóa."
Nhưng có một khía cạnh thú vị khác bóng đá số dữ liệu ba loài lai: Trong khi chúng có cùng số nhiễm sắc thể với hai loài cha mẹ, bộ gen bóng đá số dữ liệu loài lai lớn hơn 50 đến 75 % về số lượng DNA.
Nhóm nghiên cứu của Ungerer đã thực hiện một khám phá quan trọng giải thích sự khác biệt DNA này. Các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu lặp lại cuối cùng, hoặc LTR, retrotranspose, là các yếu tố di truyền di động có thể tự sao chép và chèn các bản sao bóng đá số dữ liệuo các vị trí nhiễm sắc thể khác nhau. Nhóm của Ungerer đã phát hiện ra rằng các loài lai và các loài cha mẹ khác nhau vì các sự kiện tăng sinh lớn, hoặc sinh sản nhanh chóng của các retrotranspose LTR. Không chỉ vậy, các yếu tố có thể thay thế này vẫn còn hoạt động và gây ra đột biến trong hoa hướng dương.
"Nó giống như một khẩu súng hút thuốc," Ungerer nói. "Nó giúp chúng tôi nghiên cứu quá trình."
Các nhà nghiên cứu hiện muốn biết các tác nhân của các sự kiện tăng sinh này và cách các loài đã phản ứng với sự gia tăng kích thước bộ gen này. Ungerer đã nhận được 610.000 đô la từ Tổ chức Khoa bóng đá số dữ liệu Quốc gia để nghiên cứu các sự kiện phổ biến nhanh chóng này và chúng ảnh hưởng đến sự phát triển của hoa hướng dương lai.
"Mặc dù hầu như tất cả bóng đá số dữ liệu loài thực vật và động vật đều có bóng đá số dữ liệu loại trình tự này trong bộ gen của chúng, chúng ta vẫn biết rất ít về những gì hiện tượng khiến chúng khuếch đại và tạo thêm bản sao của chính chúng", Ungerer nói.
Ungerer đang nghiên cứu hai hiện tượng xuất hiện tự nhiên - lai tạo và căng thẳng - được đưa ra giả thuyết để gây ra sự tăng sinh của bóng đá số dữ liệu chuỗi DNA di động này. Nhóm năm hoa hướng dương hàng năm cung cấp một hệ thống tuyệt vời để nghiên cứu vai trò lai và căng thẳng vì không chỉ có ba loài lai phát sinh từ bóng đá số dữ liệu sự kiện lai tạo cổ xưa, mà chúng còn thích nghi với môi trường khắc nghiệt và căng thẳng, không giống như bóng đá số dữ liệu loài cha mẹ của chúng. Hai trong số bóng đá số dữ liệu loài lai phát triển trên sa mạc và bóng đá số dữ liệu loài lai thứ ba phát triển trong đầm lầy muối, Ungerer nói.
Dự án thứ hai của Ungerer xem xét biến thể Clinal của một loài hướng dương lâu năm. Loài này có sự phân bố địa lý rộng khắp miền trung Bắc Mỹ và phát triển ở bóng đá số dữ liệu khu vực từ Texas North đến Manitoba, Canada. Ungerer muốn hiểu sự khác biệt về dân số giữa hoa hướng dương ở bóng đá số dữ liệu phần khác nhau của khu vực.
Đối với nghiên cứu này, nhóm của Ungerer đang tiến hành các thí nghiệm vườn chung, liên quan đến việc thu thập hạt giống từ mỗi quần thể trên khắp miền trung Bắc Mỹ. Hạt giống Kansas đến từ trạm sinh học Konza thảo nguyên. Hạt giống sau đó được trồng trong cùng một khu vườn chung tại Đại bóng đá số dữ liệu.
"Nếu bạn thấy sự khác biệt giữa bóng đá số dữ liệu nhà máy trong một thí nghiệm trong vườn chung, bạn sẽ cho rằng sự khác biệt di truyền của quần thể tại bóng đá số dữ liệu địa điểm khác nhau này," Ungerer nói. "Chúng tôi đã tìm thấy sự khác biệt nổi bật."
Một số khác biệt đáng kinh ngạc này bao gồm thời gian nảy mầm và ra hoa. Ví dụ, vì mùa sinh trưởng ở Manitoba ngắn hơn nhiều, hoa hướng dương bóng đá số dữ liệu triển nhanh chóng và ra hoa trong khoảng hai tháng. Ở Texas, nơi mùa sinh trưởng dài hơn nhiều, hoa hướng dương bóng đá số dữ liệu triển chậm hơn nhiều và cây bóng đá số dữ liệu triển lớn hơn nhiều trước khi chúng ra hoa trong khoảng bảy tháng.
"Bây giờ chúng tôi đang cố gắng mở rộng nghiên cứu này để xem xét một số di truyền cơ bản bóng đá số dữ liệu những khác biệt này," Ungerer nói.
Dự án thứ hai của ông đã được tài trợ bởi cơ sở gen tích hợp K-State và Bộ phận nghiên cứu của Bộ phận Sinh bóng đá số dữ liệu cho chương trình sinh viên đại bóng đá số dữ liệu.
Ngoài công việc hướng dương bóng đá số dữ liệu mình, Ungerer còn có một số dự án nghiên cứu đang diễn ra. Ông đang nghiên cứu khả năng chịu đựng bóng đá số dữ liệu Arabidopsis thaliana, một loài thực vật mô hình, trên một số khu vực địa lý.Ông cũng đang làm việc với các nhà nghiên cứu sinh bóng đá số dữ liệu K-State khác để nghiên cứu các mô hình giao phối của đàn bò rừng trên Konza.
