Μελέτη αποκαλύπτει γενετικά μυστικά του ποπ κορν.
Νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Illinois Urbana-Champaign αποκαλύπτει έναν πλούτο αναξιοποίητης ποικιλομορφίας που κρύβεται στον γενετικό κώδικα του ποπ κορν.
Μελετώντας 320 διαθέσιμες στα περισσότερα σουπερμάρκετ ποικιλίες ποπ κορν, ερευνητές που εξειδικεύονται στη μελέτη των καλλιεργειών βρήκαν διακυμάνσεις σε περισσότερες από 308.000 τοποθεσίες σε όλο το γονιδίωμα.
Αυτή η ποικιλομορφία μπορεί να μεταφραστεί σε μεγαλύτερη ποικιλία ποπ κορν για τους καταναλωτές, αλλά ορισμένες από τις διαφορές θα μπορούσαν να είναι σημαντικές για τη βελτίωση της αγρονομικής απόδοσης της καλλιέργειας.
Σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα της μελέτης, Tony Studer, οι εταιρείες θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τα αποτελέσματα της έρευνας για ένα ποπ κορν γενετικά τροποποιημένο για να αντέχει σε ασθένειες και ζιζανιοκτόνα, αν και χρειάζεται ακόμα περισσότερη δουλειά για να φτάσουν σε αυτό το σημείο.
Η ομάδα του Studer κατέγραψε τις γενετικές διαφορές σε μια διαδικασία γνωστή ως γονότυπος με αλληλούχιση. Διαφορές, ή πολυμορφισμοί, μεταξύ των σειρών καλαμποκιού εμφανίστηκαν στο επίπεδο των μεμονωμένων νουκλεοτιδίων, των δομικών στοιχείων του DNA.
Έχοντας εντοπίσει εκατοντάδες χιλιάδες διαφορές, η ομάδα θα μπορούσε στη συνέχεια να ομαδοποιήσει τις γραμμές του καλαμποκιού κατά μοτίβα μονονουκλεοτιδικών πολυμορφισμών (SNPs), εξάγοντας συμπεράσματα σχετικά με τη συγγένεια.
Σύμφωνα με την ανάλυση, τα ποπ κορν της Βόρειας Αμερικής χωρίζονται σε δύο ομάδες. Η μία αποτελείται κυρίως από τύπους κίτρινων σπόρων, ενώ στη δεύτερη κατατάσσονται οι λευκοί μυτεροί τύποι και αυτοί της Λατινικής Αμερικής.
«Η ομαδοποίηση του ποπ κορν με βάση τις γενετικές ομοιότητες μας επιτρέπει να δούμε την ποικιλομορφία που υπάρχει σε κάθε ομάδα και να προβλέψουμε καλύτερα την απόδοση των διασταυρώσεων» λέει ο Madsen Sullivan, διδακτορικός φοιτητής στις επιστήμες των καλλιεργειών και ο πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Τα αποτελέσματα έδειξαν υψηλό επίπεδο ενδογαμίας μεταξύ των ποπ κορν με κίτρινο σπόρο. Αυτό σημαίνει χαμηλότερη γενετική ποικιλότητα και μεγαλύτερη συγγένεια μεταξύ αυτής της ομάδας.
Αν και αυτό οδήγησε σε καλύτερα χαρακτηριστικά αναφορικά με το πώς σκάνε στο μαγείρεμα, το υλικό από την άλλη ομάδα πιθανότατα θα περιέχει εκδοχές γονιδίων που θα μπορούσαν να είναι χρήσιμες, αλλά δεν υπάρχουν στους κίτρινους πυρήνες ποπ κορν.
Η ανάλυση παρέχει επίσης ένα σημείο εκκίνησης για να αποκαλυφθεί η μακρά ιστορία μετακίνησης του ποπ κορν σε όλη τη Βόρεια Αμερική και τον κόσμο. Ο Studer λέει ότι οι πρώτοι άνθρωποι που κατανάλωσαν καλαμπόκι πιθανότατα το έτρωγαν σκασμένο, όχι βουτυρωμένο στο στάχυ.
Με τη διατύπωση του γενετικού κώδικα του ποπ κορν, οι ερευνητές μπόρεσαν να αντιμετωπίσουν ένα μακροχρόνιο μυστήριο που σχετίζεται με τις ετικέτες εφαρμογής ζιζανιοκτόνων.
Το Nicosulfuron σκοτώνει ζιζάνια στα χωράφια με καλαμπόκι από τις αρχές της δεκαετίας του 1990, αλλά έχει σήμανση μόνο για υβρίδια με κίτρινο πυρήνα. Οι αγρότες προειδοποιούνται ειδικά να μην το χρησιμοποιούν σε ποπ κορν με λευκό πυρήνα.
Ο Williams συνεργάστηκε με την ομάδα του Studer για να δοκιμάσει 294 γονότυπους ποπ κορν και από τις δύο ομάδες που προαναφέρθηκαν. Οι ερευνητές εφάρμοσαν nicosulfuron στην ομάδα δοκιμής καθώς και ευαίσθητα και ανεκτικά υβρίδια ποπ κορν και γλυκού καλαμποκιού.
Ενώ το nicosulfuron τραυμάτισε περισσότερα ποπ κορν με λευκό πυρήνα, το αποτέλεσμα δεν είχε καμία σχέση με το ίδιο το χρώμα του πυρήνα. Αντίθετα, η ευαισθησία στο nicosulfuron συσχετίστηκε με τη γενετική κληρονομιά και τη δομή του πληθυσμού.
Τα μυτερά και λατινοαμερικάνικα είδη ήταν πιο ευαίσθητα από αυτά με κίτρινο πυτήνα. Στο καλαμπόκι, το nicosulfuron αποτοξινώνεται από ένα γονίδιο γνωστό ως nsf1. Οι ερευνητές αναζήτησαν αμέσως το ίδιο γονίδιο στο ποπ κορν, υποθέτοντας ότι θα ήταν ενεργό στους ανεκτικούς γονότυπους. «Περιμέναμε ότι το nsf1 θα εμφανιστεί στο ποπ κορν, αλλά αντίθετα βρήκαμε ένα εντελώς διαφορετικό σύνολο γονιδίων που φαινόταν να σχετίζονται με την ανοχή στο nicosulfuron», λέει ο Studer. «Αυτό καθιστά δυνατό έναν εναλλακτικό μηχανισμό για την ανοχή των ζιζανιοκτόνων στο ποπ κορν και σκοπεύουμε να το μελετήσουμε βαθύτερα».
Η Williams συνιστά στους κτηνοτρόφους ποπ κορν να χρησιμοποιήσουν αυτήν την έρευνα για να βελτιώσουν την ανοχή στο nicosulfuron, και ίσως σε άλλα ζιζανιοκτόνα, στις υπάρχουσες και στις νέες ποικιλίες τους. Στη συνέχεια, οι ετικέτες ζιζανιοκτόνων θα μπορούσαν να ενημερωθούν για να αντικατοπτρίζουν την ανοχή σε όλη την καλλιέργεια, ανεξάρτητα από το χρώμα του πυρήνα.
Η μελέτη, «Γενετική ποικιλομορφία του βορειοαμερικανικού βλαστικού ποπ κορν και η επίδραση της δομής του πληθυσμού στην απόκριση του nicosulfuron», δημοσιεύεται στο Crop Science. Μπορείτε να τη βρείτε ολόκληρη εδώ.
Ακολουθήστε το Cibum 
