Οι ερευνητές με επικεφαλής τη Syngenta Biotechnology China έχουν κάνει μια πρωτοποριακή ανακάλυψη στον τομέα της γεωργικής γενετικής, αποκαλύπτοντας ότι ορισμένα στελέχη ηλίανθου μπορούν να σχηματίσουν βιώσιμους σπόρους χωρίς την ανάγκη επικονίασης. Αυτό το εύρημα, λεπτομερώς σε μια μελέτη που δημοσιεύθηκε στοΦύση, θα μπορούσε να φέρει επανάσταση στην αναπαραγωγή ηλίανθου μειώνοντας σημαντικά το χρόνο που απαιτείται για την ανάπτυξη πλήρως συνδεδεμένων γραμμών.
Η μελέτη, με τίτλο "Ακαυτική προαιρετική παρθενογένεση στη σεξουαλική αναπαραγωγή ηλίανθου", διερευνά το φαινόμενο της παρθενογένεσης, μια διαδικασία όπου οι οργανισμοί αναπαράγονται χωρίς γονιμοποίηση, που παρατηρήθηκε προηγουμένως σε διάφορα ζώα αλλά λιγότερο κατανοητή στα φυτά. Αυτή η διαδικασία σε ηλιοτρόπια επιτρέπει τον σχηματισμό απλοειδών σπόρων που περιέχουν μόνο το γενετικό υλικό του μητρικού φυτού.
Παραδοσιακά, η ανάπτυξη συνδεδεμένων γραμμών ηλίανθου, απαραίτητης για τη βελτίωση των χαρακτηριστικών των καλλιεργειών, απαιτεί περίπου έξι χρόνια επαναλαμβανόμενης αυτο-κολλάτων. Ωστόσο, τα ευρήματα της ομάδας υποδεικνύουν ότι η χρήση ενός διπλασιασμένου απλοειδούς συστήματος θα μπορούσε να μειώσει αυτή την περίοδο σε περίπου δέκα μήνες.
Η έρευνα περιελάμβανε εκτεταμένα πειράματα υπό διάφορες συνθήκες, συμπεριλαμβανομένων των ελεγχόμενων περιβαλλόντων θερμοκηπίου και των υπαίθριων πεδίων-για να προσδιοριστούν το γενετικό υπόβαθρο που επιτρέπουν τον σχηματισμό σπόρων χωρίς γονιμοποίηση. Τεχνικές όπως οι χημικές θεραπείες για την καταστολή της γύρης, μαζί με τους περιβαλλοντικούς χειρισμούς, όπως η προσαρμογή της έντασης του φωτός και της θερμοκρασίας, ήταν κρίσιμες για τη μελέτη.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το φως υψηλής έντασης αύξησε σημαντικά την απόδοση των απλοειδών σπόρων, ενώ ορισμένοι συνδυασμοί της γύρης του αραβοσίτου και του βορίου ενίσχυαν επίσης τον σχηματισμό τους. Είναι αξιοσημείωτο ότι οι σπόροι ήταν σε θέση να αναπτυχθούν παρά την απουσία γονιμοποιημένου εμβρύου, βασιζόμενοι αντ 'αυτού σε αποθέματα θρεπτικών ουσιών που αποθηκεύονται στα κοτυληδόδια.
Αυτή η ανακάλυψη όχι μόνο αμφισβητεί τη συμβατική κατανόηση της αναπαραγωγής φυτών που εξαρτάται από τη διπλή γονιμοποίηση-αλλά ανοίγει επίσης νέες οδούς για πρακτικές αναπαραγωγής. Με τη δυνατότητα να παρακάμψει τη μακρά διαδικασία ανάπτυξης του ενδοσπερμιού, η αναπαραγωγή ηλίανθου θα μπορούσε να γίνει πιο αποτελεσματική και ευέλικτη, ενδεχομένως ενισχύοντας την παγκόσμια παραγωγή της καλλιέργειας, η οποία ανήλθε σε περίπου 55 εκατομμύρια μετρικούς τόνους το 2023.
Περαιτέρω γενετική ανάλυση και τεχνικές καλλιέργειας ιστών επιβεβαίωσαν τη μητρική προέλευση αυτών των σπόρων και τις δυνατότητές τους για αναζωογόνηση σε γόνιμα φυτά καθορισμού σπόρων. Τέτοιες εξελίξεις έχουν υπόσχεση για την επιτάχυνση της βελτίωσης μιας από τις σημαντικότερες καλλιέργειες του κόσμου, προσφέροντας ένα νέο εργαλείο στην παγκόσμια προσπάθεια για την κάλυψη της αυξανόμενης ζήτησης για γεωργική παραγωγικότητα.
