60 Milyon Yıllık Evrimsel Süreç Haritalandırıldı: Artık Daha Lezzetli Elma Türleri Geliştirilebilecek

Elmanın 60 milyon yıllık evrim süreci çözüldü. Tat, hastalık direnci ve soğuğa dayanıklılık gibi özelliklere ait genler belirlendi.



Uluslararası bir araştırma ekibi, elma türlerinin genetik geçmişini ortaya koyan kapsamlı bir genom çalışması gerçekleştirdi. Böylelikle lezzet ve hastalık direnci gibi önemli özelliklere yönelik genetik ipuçları açığa çıkarıldı. Çalışma, gelecekteki elma ıslahı çalışmalarına yön vermeyi amaçlıyor.

Malus cinsine ait türlerin genomlarını karşılaştıran bilim insanları, ev elması (Malus domestica) ile yabani akrabaları arasındaki genetik ilişkileri ve evrimsel süreci ortaya koydu. Araştırma ekibi, genomlar arasında yapısal farklılıkları inceleyerek tat, hastalık direnci ve soğuğa dayanıklılık gibi özelliklerle bağlantılı gen bölgelerini tespit etti.

Pensilvanya Eyalet Üniversitesi’nden biyologların görev aldığı araştırmanın bulguları Nature Genetics dergisinde yayımlandı.

Pensilvanya Eyalet Üniversitesi’nde Bitki Üreme Gelişimi ve Evrimi alanında Huck Kürsü Başkanı ve makalenin ortak yazarı olan Hong Ma, konuya ilişkin şöyle konuştu:

“Malus cinsinde yaklaşık 35 tür bulunuyor ancak bu önemli meyve türünün genomlarının evrimi üzerine kapsamlı çalışmalar yapılmamıştı. Bu araştırma sayesinde Malus cinsinin genetik soy ağacını oluşturduk, tüm-genom çiftlenmeleri ve türler arası melezleşme gibi olayları belgeledik, ayrıca elma kabuk hastalığına karşı direnç gibi özel niteliklerle bağlantılı gen bölgelerini belirledik.”



Daha Dayanıklı Elma Yolunda 30 Türün Genomu Çözüldü

Araştırma kapsamında evcilleştirilmiş Golden Delicious elması da dahil olmak üzere Malus cinsine ait 30 türün genomu dizilendi ve analiz edildi. Bu türlerden 20’si iki set kromozoma (diploid), 10’u ise üç ya da dört set kromozoma (poliploid) sahipti. Poliploid yapıların, yakın geçmişte gerçekleşmiş melezleşmelerin sonucu olduğu tahmin ediliyor.

Yaklaşık 1.000 genin dizilimi karşılaştırılarak bir soy ağacı oluşturuldu. Biyocoğrafik analizler sonucunda Malus cinsinin kökeninin yaklaşık 56 milyon yıl önce Asya’ya dayandığı belirlendi.

Pan-Genom Yaklaşımı ile Yeni Genetik Farklılıklar Tespit Edildi

Araştırmacılar, evrimsel geçmişi ve genetik çeşitliliği daha derinlemesine incelemek amacıyla pan-genom yaklaşımını kullandı. Bu yöntemle hem ortak genler hem de türlere özgü dizilimler analiz edildi.

Hong Ma, “30 türden oluşan pan-genomun kullanılması, sadece birkaç tür üzerinden yapılan karşılaştırmalarda gözden kaçabilecek yapısal varyasyonların, gen kopyalanmalarının ve yeniden düzenlemelerin tespit edilmesinde etkili oldu,” açıklamasında bulundu.

Yapılan analizler sayesinde elma kabuk hastalığına karşı direnç sağlayan bir gen bölgesi ortaya çıkarıldı.



Soğuğa ve Hastalıklara Dayanıklılık ile Tat Arasında Denge Kurulabilir

Araştırma ekibi ayrıca seçici süpürme (selective sweep) adı verilen ve faydalı bir özelliğin bir popülasyonda hızla yayılmasını ifade eden genetik süreçleri de analiz etti. Bu yöntemle, yabani Malus türlerinde soğuk ve hastalıklara dayanıklılık sağlayan ancak meyvede istenmeyen tatlara da yol açabilecek bir genom bölgesi belirlendi.

Hong Ma, bu durumun elma ıslahında karşılaşılan potansiyel bir zorluğa işaret ettiğini belirterek şunları söyledi:

“En lezzetli meyveyi üretme çabaları sırasında, evcilleştirilmiş elmaların dayanıklılığı farkında olmadan azaltılmış olabilir. Pan-genom analizleri sayesinde Malus türleri arasındaki yapısal farklılıkları ve melezleşme geçmişini anlamak, hem lezzetli hem de hastalıklara dirençli elma türlerinin geliştirilmesine yardımcı olabilir.”

Kaynak: [Sadece kayıtlı ve aktif kullanıcılar bağlantıları görebilir. ]