Forskare under ledning av Syngenta Biotechnology China har gjort en banbrytande upptäckt inom området jordbruksgenetik, vilket avslöjar att vissa solrosstammar kan bilda livskraftiga frön utan behov av pollinering. Detta konstaterande, detaljerat i en studie publicerad iNatur, kunde revolutionera solrosavel genom att avsevärt minska den tid som krävs för att utveckla helt inavlade linjer.
Studien, med titeln "Haploid fakultativ parthenogenes vid solros sexuell reproduktion", undersöker fenomenet parthenogenes, en process där organismer reproducerar sig utan befruktning, tidigare observerats hos olika djur men mindre förstått i växter. Denna process i solrosor möjliggör bildning av haploida frön som endast innehåller det genetiska materialet från moderväxt.
Traditionellt kräver utveckling av inavlade solroslinjer, väsentliga för att förbättra grödor, cirka sex års upprepad självpollinering. Teamets resultat tyder emellertid på att användning av ett fördubblat haploid -system kan minska denna period till cirka tio månader.
Forskningen involverade omfattande experiment under olika förhållanden inklusive kontrollerade växthusmiljöer och utomhusfält för att identifiera de genetiska bakgrunderna som möjliggör fröbildning utan befruktning. Tekniker som kemiska behandlingar för att undertrycka pollen, tillsammans med miljömanipulationer som att justera ljusintensitet och temperatur, var avgörande för studien.
Resultaten visade att högintensivt ljus ökade utbytet av haploida frön signifikant, medan vissa kombinationer av majspollen och bor också förbättrade deras bildning. Det är anmärkningsvärt att frönen kunde utvecklas trots frånvaron av ett befruktat embryo och förlitade sig istället på näringsreserver lagrade i cotyledonerna.
Detta genombrott utmanar inte bara den konventionella förståelsen av växtreproduktion-typiskt beroende av dubbel befruktning-men öppnar också nya vägar för avelsmetoder. Med förmågan att kringgå den långa processen för att utveckla endosperm, kan solrosavel bli mer effektiv och flexibel, vilket potentiellt kan förbättra grödans globala produktion, som stod på nästan 55 miljoner ton 2023.
Ytterligare genetisk analys och vävnadskulturtekniker bekräftade moderens ursprung för dessa frön och deras potential att regenerera till bördiga, utsädesuppsättningar. Sådana framsteg har löfte om att påskynda förbättringen av en av världens mest betydande oljefrögrödor och erbjuder ett nytt verktyg i den globala ansträngningen för att möta den ökande efterfrågan på jordbruksproduktivitet.
