Die überraschende Struktur des Geschlechtschromosoms einer Strauchweide

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Sex in Pflanzen kann verwirrend sein.

Die meisten Arten sind Zwitter, die sowohl männliche als auch weibliche Geschlechtszellen in einem Individuum exprimieren.

Aber einige, darunter die Strauchweide Salix purpurea, wenden die evolutionäre Strategie an, mit der wir weitaus vertrauter sind: die Differenzierung in männliche und weibliche Geschlechter.

Zum ersten Mal wurden die Geschlechtschromosomen der Strauchweide mit ausreichender Auflösung sequenziert, um ihre Struktur zu analysieren.

Die Wissenschaftler fanden sowohl ein Gen, das wahrscheinlich für die Geschlechtsbestimmung wichtig ist, als auch eine gemeinsame genetische Architektur mit Y-Chromosomen bei Säugetieren: eine Struktur, die bei der Korrektur schädlicher Mutationen hilft.Die Strauchweide und ihr naher Verwandter Populus trichocarpa oder der Pappelbaum sind potenzielle Biokraftstoff-Rohstoffe, die für das US-Energieministerium (DOE) von Interesse sind ( Die Pappel ist eine Vorzeigepflanze).

Um sie zu entwickeln, müssen die Forscher Sorten für die nächste Generation auswählen und züchten.

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Das Verständnis der Mechanismen, mit denen sie sich fortpflanzen, kann helfen, die Zuchtbemühungen zu steuern.

Die Entdeckung genetischer Marker des Geschlechts beispielsweise ermöglicht es Wissenschaftlern, molekulare Assays zu entwickeln, die Männer und Frauen unterscheiden können, selbst wenn Pflanzen mit mehrjährigen Generationszeiten jung sind und sich physisch noch nicht differenziert haben.

Das Verständnis der Mechanismen der Geschlechtsbestimmung könnte auch zu neuen Ansätzen zur Beschleunigung der Blüte führen, was das Tempo der Züchtung beschleunigen kann.

Sobald die Pflanzensorten optimiert sind, könnte das Wissen auch dazu beitragen, die Blüte zu verhindern, was die biologische Sicherheit gentechnisch veränderter Bäume erhöhen würde.Die Strauchweide unterscheidet sich in Männchen und Weibchen, eine Entwicklung, die durch ihre Geschlechtschromosomen bedingt ist.

Beim Menschen sind die Männer “heterogametisch”: Sie haben unterschiedliche Geschlechtschromosomen, d.h.

XY statt XX.

Aber wie bei einigen Pflanzen- und Singvogelarten ist das System bei der Strauchweide umgedreht: Die Weibchen sind heterogametisch.

Um Verwechslungen mit dem Säugetiersystem zu vermeiden, werden die Geschlechtschromosomen Z und W statt X und Y genannt, und ZW statt ZZ kodiert für Weibchen.

Um besser zu verstehen, wie Sex….

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