Syngenta -bioteknologian johtamat tutkijat Kiinan ovat tehneet uraauurtavan löytön maatalouden genetiikan alalla paljastaen, että tietyt auringonkukkakannat voivat muodostaa elinkelpoisia siemeniä ilman pölytyksen tarvetta. Tämä havainto, yksityiskohtaisesti julkaistussa tutkimuksessaLuonto, voisi mullistaa auringonkukan jalostuksen vähentämällä merkittävästi aikaa, joka tarvitaan täysin sisäsiitosten linjojen kehittämiseen.
Tutkimuksessa, jonka otsikko on "Haploidinen fakultatiivinen partenogeneesi auringonkukan seksuaalisessa lisääntymisessä", tutkitaan partenogeneesin ilmiötä, prosessia, jossa organismit lisääntyvät ilman hedelmöitystä, jota havaitaan aikaisemmin eri eläimissä, mutta jotka ovat vähemmän ymmärrettäviä kasveissa. Tämä auringonkukkien prosessi mahdollistaa haploidien siementen muodostumisen, jotka sisältävät vain äitikasvin geneettisen materiaalin.
Perinteisesti sisäsiitosten auringonkukkaviivojen kehittäminen, välttämätöntä satoominaisuuksien parantamiseksi, vaatii noin kuuden vuoden toistuvan itsepölytyksen. Ryhmän havainnot viittaavat kuitenkin siihen, että kaksinkertaisen haploidijärjestelmän hyödyntäminen voisi vähentää tätä ajanjaksoa noin kymmeneen kuukauteen.
Tutkimus sisälsi laajoja kokeita erilaisissa olosuhteissa-mukaan lukien kontrolloidut kasvihuoneympäristöt ja ulkokentät tunnistamaan geneettiset taustat, jotka mahdollistavat siementen muodostumisen ilman hedelmöitystä. Tekniikat, kuten kemialliset käsittelyt siitepölyn tukahduttamiseksi, yhdessä ympäristöä koskevien manipulaatioiden kanssa, kuten valon voimakkuuden ja lämpötilan säätäminen, olivat tutkimuksen kannalta ratkaisevan tärkeitä.
Tulokset osoittivat, että korkean intensiteetin valo lisäsi merkittävästi haploidien siementen saantoa, kun taas tietyt maissin siitepölyn ja boorin yhdistelmät paransivat niiden muodostumista. Huomattavana on, että siemenet pystyivät kehittymään huolimatta hedelmöitetyn alkion puuttumisesta, luottaen sen sijaan sirkkalehdoksiin varastoituihin ravintoainevarastoihin.
Tämä läpimurto ei vain haastaa tavanomaisen ymmärtämisen kasvien lisääntymisestä tyypillisesti kaksinkertaisesta hedelmöityksestä, mutta myös avaa uusia tapoja jalostuskäytäntöihin. Mahdollisuudella ohittaa endospermin kehittäminen pitkää prosessia, auringonkukan jalostus voi tulla tehokkaammaksi ja joustavammaksi, mikä mahdollisesti parantaa sadon globaalia tuotantoa, joka oli lähes 55 miljoonaa tonnia vuonna 2023.
Muut geneettiset analyysit ja kudosviljelytekniikat vahvistivat näiden siementen äidin alkuperän ja niiden potentiaalin uudistumiseen hedelmällisiksi, siementen asettaviksi kasveiksi. Tällaiset edistysaskeleet lupaavat nopeuttaa yhden maailman merkittävimpien öljysiemenkasvien paranemista, joka tarjoaa uuden työkalun maailmanlaajuisissa pyrkimyksissä vastaamaan maatalouden tuottavuuden kasvavaa kysyntää.
