كيف تضمن النباتات تباعد منتظم بين البذور وما الفائدة من هذا التباعد !!

قام فريق دولي من الباحثين بقيادة علماء الأحياء من جامعة Heinrich Heine Düsseldorf (HHU) بفحص كيفية تنسيق تكوين البذور اثناء نمو الفاكهة. وذلك بشرح آليات التحكم الجيني الكامنة وراء العملية.

إذا فتحت حبة بازلاء ، ستجد أن كل البازلاء بالداخل لها نفس الحجم ونفس المسافة. وينطبق الشيء نفسه على فاصولياء الأميراتوالفاصوليا وفول الصويا بالإضافة إلى البازلاء ، هذا أمر مثير للدهشة لأن حجم البذور وعددها وحجم الكبسولة يختلفان اختلافًا كبيرًا منصنف إلى آخر.

قام فريق الباحثين من معهد HHU لعلم الوراثة التنموية بتحليل الآليات الجينية وراء هذه الظاهرة. استخدم الفريق أنواعًا برية مختلفة منحب الرشاد لفحص العمليات الجينية التي تحدث وراء بدء البويضات - البدائية التي تظهر منها البذور بعد الإخصاب - ونمو القرن. يتمالحصول على هذه الأصناف البرية من مواقع مختلفة. نبات الرشاد أو Arabidopsis thaliana هو نبات نموذجي يستخدم في علمالأحياء. علق البروفيسور سيمون قائلا، "تتنافس البذور الفردية مع بعضها البعض للحصول على العناصر الغذائية. لضمان حصول كلبذرة على إمدادات متساوية ويمكن أن تنمو بشكل جيد ، من المهم أن يتم نشر البذور بالتساوي قدر الإمكان على مسافات متساوية فيالكبسولة."

هناك تباين كبير في حجم الثمار وعدد البذور حتى بين الأنواع البرية المختلفة من نبات Arabidopsis thaliana. ومع ذلك ، اكتشفالباحثون أيضًا آلية وراثية موحدة تتحكم في وضع البذور في الكبسولة بغض النظر عن العوامل البيئية مثل درجة الحرارة.

أثبت الفريق أن تكوين البذور يتم التحكم فيه من خلال العديد من مسارات الإشارات في مواقع محددة بدقة. يتم تنشيط مسارات الإشاراتهذه بواسطة بروتينات صغيرة مُفرزة من عائلة EPFL. يتم اكتشاف هذه الببتيدات على سطح الخلية بواسطة مستقبلات من عائلة ERECTA. يتكون أحد الببتيدات (EPFL2 ) بين البويضات النامية ، حيث يضبط التباعد بين البذور. في حالة عدم وجود هذا الببتيد ،وجد الباحثون تباعدًا غير منتظم - مما يعني أن البذور المجاورة تتنافس أكثر على العناصر الغذائية - أو حتى توأمة البويضات ، مما يؤديعمومًا إلى عدم نمو البويضة بشكل كامل. يتحكم EPFL2 والببتيد المرتبط ارتباطًا وثيقًا ،والببتيدEPFL9 ، أيضًا في نمو الفاكهة. نتيجةلذلك ، يرتبط تكوين البذور ارتباطًا وثيقًا بنمو القرون.

سلط الدكتور نوزومي كاواموتو ، المؤلف الأول للدراسة ، الضوء على جانب آخر ، "نفس المواد والمستقبلات التي حددناها كمسؤولة عنالحجم النسبي للقرون وتباعد البذور هي أيضًا المسؤولة عن التباعد بين ثغور الأوراق والبنية الدقيقة. من الأوراق المسننة " يستخدم النبات الثغور لتنظيم تبادل الغازات مع بيئته.