سرنخ‌هایی از مکانیسم‌های انگلی در گیاهان

چگونه گیاهان از فتوسنتر دست برمی‌دارند و تبدیل به انگل می‌شوند؟ یک تیم تحقیقاتی در ژاپن تحقیقات جامع و کاملی را روی ارکیده زال و سبز جهت دستیابی به‌علت تبدیل شدن گیاه به انگل انجام داده است.

به گزارش ایانا از دانشگاه کوبه ، این پژوهش توسط سوتسوگو کنجی از دانشگاه کوبه و همکاران انجام شده است. جهش خودبه‌خودی در نتیجه از دست دادن کلروفیل پدیده‌ای است که در میان بسیاری از گونه‌های گیاهی دیده می‌شود. در گونه‌های گیاهی عادی، جهش زال باعث فقدان کلروفیل در گیاه بعد از مصرف مواد مغذی ذخیره شده در دانه گیاه می‌شود، اما در جهش زال گونه‌های نیمه انگلی می‌ ‎ توانند به رشد و حتی به گل‌دهی هم ادامه دهند. این گیاهان با جهش زالی، فاقد کلروفیل می‌شوند و کاملا وابسته به قارچ‌ها برای بقای خود هستند. گیاهانی که فتوسنتز را رها کرده و از قارچ‌ها تغذیه می‌کنند، به‌عنوان گیاه انگل ( mycoheterotrophs ) شناخته می‌شوند. گیاهان انگلی رابطه دور ژنتیکی با گیاهان اتوتروف دارند. علاوه بر انطباق تکاملی که با شیوه زندگی انگلی برقرار کرده‌اند، و با جهش‌های مختلف ژنی به سمت زندگی انگلی هدایت می‌شوند. (شکل یک)

شکل 1: مسیر تکاملی تبدیل شدن به یک گیاه انگلی (انگل وابسته به قارچ). مطالعه تطبیقی مشکل است؛ زیرا دگرگونی قابل توجه از خود گیاهان و کمبود ارتباط نزدیک با گونه‌های اتروتورف وجود دارد.

این مطالعه روی گونه ارکیده Epipactis helleborine انجام شده است. اگرچه این گونه سطح برگ‌های سبز خود را توسعه داده و در نگاه اول به نظر می‌رسد از فتوسنتز به تنهایی قادر به زندگی باشد، اما زندگی نیمه وابسته به قارچ برای دریافت کربن دارد. گونه‌های گیاهان نیمه انگلی مثل helleborine E . گاهی اوقات تحت جهش‌های خودبه‌خوی به واریته زال تبدیل می‌شوند و کاملا بخش کلروفیل خود را از دست می‌دهند. (شکل 2) افراد سبز و افراد زال توالی ژنوم دنباله‌دار هستند و به همین دلیل بهترین نامزد برای تجزیه و تحلیل ژنتیکی در مورد گیاهان انگلی هستند. (شکل 3)

شکل 2- به‌دلیل حالت نیمه‌انگلی این گیاه و وابستگی به قارچ برای تغذیه، افراد زال از این گونه می‌توانند به رشد و گل‌دهی خود ادامه دهند.

شکل 3- افراد سبز و افراد زال از یک گونه دارای توالی ژنوم دنباله‌دار هستند، بنابراین مقایسه آنها راه ساده‌ای برای تجزیه و تحلیل ژنتیکی گیاهان انگلی است.

از آنجاکه افراد زال فاقد کلروفیل هستند، تصور می‌شود که آنها بیشتر از افراد سبز به توانایی خود به زندگی انگلی وابسته باشند. این مطالعه به بررسی امکان وجود ژن ابراز رفتار مربوط به زندگی انگلی در واریته زال در گیاهان انگلی پرداخته است./

ترجمه: شهره صدری‌خانلو

L-951127-03