I ka wā i hoʻopuka mua ai ʻo Xiaoxi Meng lāua ʻo Zhikai Liang i ka manaʻo i kekahi mau makahiki i hala aku nei, ua kānalua ʻo James Schnable. No ka haʻi liʻiliʻi.
"ʻAe, hiki iā ʻoe ke hoʻāʻo, akā ʻaʻole wau e manaʻo e hana ana ia," i hoʻomanaʻo ai ke kumu aʻoaʻo o ka agronomy a me ka horticulture iā Meng lāua ʻo Liang, a laila nā mea noiʻi postdoctoral ma Schnable's lab ma ke Kulanui o Nebraska-Lincoln.
Ua hewa ʻo ia a, i ka nānā ʻana, ʻaʻole hauʻoli loa. Akā i kēlā manawa, loaʻa iā Schnable ke kumu kūpono e hāpai ai i kahi kuʻemaka. ʻO ka manaʻo o ka duo - ʻo nā kaʻina DNA o nā mea kanu koʻikoʻi i hāʻawi ʻia i kahi hau paʻakikī hiki ke kōkua i ka wānana i ke ʻano o ka ʻae ʻana o nā mea kanu ʻoi aku ka paʻakikī i nā kūlana maloʻo. No ka haʻi liʻiliʻi. Eia nō naʻe, he haʻahaʻa haʻahaʻa, uku uku nui. No ka mea, inā hiki iā Meng lāua ʻo Liang ke hoʻohana, hiki paha iā ia ke hoʻoikaika wikiwiki e hana liʻiliʻi i nā mea kanu anu a ʻoi aku paha e like me kā lākou mau hoa kū.
ʻO kekahi o nā mea kanu koʻikoʻi o ka honua i hānai ʻia ma nā ʻāina wela - ka palaoa ma ka hema o Mexico, ka sorghum ma ʻApelika hikina - ʻaʻole i hoʻokau i ke koʻikoʻi koho iā lākou e hoʻomohala i nā pale mai ke anu a me ka hau. Ke ulu ʻia kēlā mau mea kanu i nā piʻi ʻoi aku ka ʻoi aku o ka ʻoi aku ka maikaʻi, ʻo ko lākou noʻonoʻo ʻana i nā palena anu i ka wā hiki ke kanu ʻia a pehea ka lōʻihi e hiki ai ke ʻohi ʻia. ʻO nā kau ulu pōkole e like me ka liʻiliʻi o ka manawa no ka photosynthesis, ka hopena i nā hua liʻiliʻi a me ka liʻiliʻi o ka meaʻai no ka heluna kanaka honua i manaʻo ʻia e hoʻokokoke aku i 10 biliona kānaka i ka makahiki 2050.
ʻO ke anu anuanu
ʻO nā ʻano mea kanu i ulu mua i nā piʻi anuanu, ʻo ia hoʻi, ua hoʻomohala i nā hana hoʻopunipuni e hoʻomanawanui i ke anu. Hiki iā lākou ke hoʻonohonoho hou i kā lākou mau cellular membranes e mālama i ka wai i nā haʻahaʻa haʻahaʻa, e pale ana i nā membrane mai ka maloʻo a me ka haki. Hiki iā lākou ke hoʻohui i nā kīʻaha kō i nā wai i loko a a puni kēlā mau membrane, e hoʻohaʻahaʻa i ko lākou wahi maloʻo e like me ke ʻano o ka paʻakai ma kahi alahele. Hiki iā lākou ke hana i nā protein e hoʻopau i nā aniani hau liʻiliʻi ma mua o ka ulu ʻana o kēlā mau kristal i loko o ka nui o ka cell-busting mass.
Hoʻokumu ʻia kēlā mau pale āpau ma ka pae genetic, ʻaʻole naʻe i nā kaʻina o DNA ponoʻī. Ke hoʻomaka nā mea kanu e maloʻo, hiki iā lākou ke pane ma ka hoʻohuli maoli ʻana i kekahi mau genes a i ʻole - ka pale ʻana a i ʻole ka ʻae ʻana i kā lākou mau puke aʻo genetic e kope ʻia a hoʻokō ʻia. ʻO ka ʻike ʻana i ke ʻano o nā genes mea kanu hoʻomanawanui i ke anu a hiki i ke alo o ke anuanu, a laila, hiki ke kōkua i ka poʻe noiʻi e hoʻomaopopo i ke kumu maoli o ko lākou mau pā kaua, a ʻo ka hopena, e ʻenekinia i nā pale like i loko o nā mea kanu anu.
Akā, ua ʻike pū ʻo Schnable, e like me Meng lāua ʻo Liang, ʻoiai ke ʻano like ʻole ke pane ʻokoʻa i ke anuanu ma waena o nā ʻano mea kanu, a me nā mea pili pili. ʻO ia hoʻi, me ka hoʻonāukiuki, ʻo ka hoʻomaopopo ʻana i ka pane ʻana o ke ʻano i ke anu i kekahi ʻano mea e haʻi aku i nā ʻepekema mea kanu ʻaʻohe mea maopopo e pili ana i ka ʻano o ka gene i kekahi. ʻO kēlā unpredictability, ʻo ia hoʻi, ua keʻakeʻa i nā hoʻāʻo e aʻo i nā lula e kuhikuhi ana i ka mea e hoʻopau ai a hoʻōla i nā genes.
"Maikaʻi maoli mākou i ka hoʻomaopopo ʻana i ke kumu o ka huli ʻana o nā genes," wahi a Schnable.
Nā mea kanu kulina
Me ka nele i kahi rulebook, ua huli nā mea noiʻi i ke aʻo ʻana i ka mīkini, kahi ʻano o ka naʻauao hana i hiki ke kākau pono iā ia iho. Ua hoʻomohala kūikawā lākou i kahi hiʻohiʻona hoʻohālikelike i mālama ʻia - ʻo ke ʻano i hiki ke hōʻike ʻia me nā kiʻi i hōʻailona ʻia o, e ʻōlelo, nā pōpoki a me nā pōpoki ʻole, e aʻo i ka hoʻokaʻawale ʻana i ka mua mai ka hope. Ua hōʻike mua ka hui i kāna kumu hoʻohālike me ka puʻu nui o nā genes i hoʻonohonoho ʻia mai ka kulina, a me nā pae hana maʻamau o kēlā mau genes i ka wā i hoʻokau ʻia ai ka mea kanu i nā mahana maloʻo. Ua hānai ʻia ke kumu hoʻohālike "i kēlā me kēia hiʻohiʻona a mākou e noʻonoʻo ai" no kēlā me kēia gene kulina, wahi a Schnable, me kona lōʻihi, kona kūpaʻa a me nā ʻokoʻa ma waena o ia a me nā ʻano ʻē aʻe o ia mea i loaʻa i nā mea kanu kulina ʻē aʻe.
Ma hope mai, ua hoʻāʻo ka poʻe noiʻi i kā lākou kumu hoʻohālike ma ka hūnā ʻana mai ia mea i hoʻokahi ʻāpana o ka ʻike i loko o kahi ʻāpana o ia mau genes: inā paha lākou i pane i ka hoʻomaka ʻana o nā mahana hau, a i ʻole. Ma ka nānā ʻana i nā hiʻohiʻona o nā genes i haʻi ʻia he pane a pane ʻole paha, ʻike ke kumu hoʻohālike i ka hui ʻana o ia mau hiʻohiʻona i pili i kēlā me kēia - a laila hoʻokomo maikaʻi i ka hapa nui o nā ʻano genes i koe i loko o kā lākou mau ʻāpana kūpono.
He hoʻomaka maikaʻi ia, ʻaʻohe kānalua. Akā, ua mau ka hoʻāʻo maoli: hiki i ke kumu hoʻohālike ke lawe i ka hoʻomaʻamaʻa i loaʻa iā ia ma kekahi ʻano a hoʻopili i kekahi?
He ʻae maopopo ka pane. Ma hope o ka hoʻomaʻamaʻa ʻia ʻana me ka ʻikepili DNA mai hoʻokahi wale nō o nā ʻano ʻeono - kānana, sorghum, pearl millet, proso millet, foxtail millet a switchgrass - hiki i ke kumu hoʻohālike ke wānana i nā genes i kekahi o nā ʻelima ʻē aʻe e pane i ka hau. I ka pīhoihoi o Schnable, ua paʻa ke kumu hoʻohālike i ka wā i hoʻomaʻamaʻa ʻia i nā ʻano ʻano anu - ʻo ka kulina, ka sorghum, ka momi a i ʻole ka proso millet - akā ua hana ʻia me ka wānana ʻana i nā pane gene i loko o ka millet foxtail a i ʻole switchgrass.
kükohu
"ʻO nā hiʻohiʻona a mākou i hoʻomaʻamaʻa ai ua hana like me nā ʻano like ʻole me he mea lā ua loaʻa iā ʻoe ka ʻikepili i hoʻokahi ʻano a hoʻohana i ka ʻikepili kūloko e hana i nā wānana i kēlā ʻano ʻano like ʻole," i ʻōlelo ai ʻo ia, he hōʻailona o ka pīhoihoi i loko o kona leo mau mahina ma hope. "ʻAʻole wau i wānana i kēlā."
"ʻO ka manaʻo e hiki iā mākou ke hānai i kēia ʻike a pau i loko o kahi kamepiula, a hiki iā ia ke noʻonoʻo i kekahi mau lula e hana i nā wānana e hana ana, he mea kupanaha ia iaʻu."
Hiki ke hoʻohana pono ʻia kēlā mau wānana i ka wā e noʻonoʻo ai i kahi koho. No nā makahiki he ʻumi, ua hiki i nā mea kanu lāʻau ke ana i ka nui o nā molekole RNA - nā mea kuleana no ka unuhi ʻana a me ka lawe ʻana i nā ʻōlelo aʻo DNA - i hana ʻia e kēlā me kēia gene i loko o kahi mea kanu ola. Akā ʻo ka hoʻohālikelike ʻana i ke ʻano o ka pane ʻana o kēlā ʻano gene i ke anu i nā specimens ola, a ma nā ʻano he nui, he hana paʻakikī, wahi a Schnable. ʻOiaʻiʻo maoli kēlā me nā mea kanu hihiu, hiki ke paʻakikī ke loaʻa nā hua. ʻAʻole paha e ulu kēlā mau ʻanoʻano i ka wā i manaʻo ʻia, inā ʻaʻole, a hiki i nā makahiki ke ulu. ʻOiai inā hana lākou, pono e hoʻoulu ʻia kēlā me kēia mea kanu i loko o kahi ʻano like, mālama ʻia a aʻo ʻia ma ka pae hoʻomohala like.
ʻOi aku nā ʻano ʻano
He paʻakikī nui kēia mau mea a pau i ka ulu ʻana i nā ʻano holoholona hihiu, mai ka nui o nā ʻano hihiu, e hana hou a loiloi i ka helu ʻana i nā pane o kā lākou mau genes i ke anu.
"Inā makemake mākou e ʻike i nā ʻano genes nui - ʻo ia ke kuleana i ke ʻano o ka hoʻololi ʻana o ka mea kanu i ke anuanu - pono mākou e nānā i nā ʻano ʻelua ʻelua," wahi a Schnable. "Makemake mākou e nānā i kahi pūʻulu o nā ʻano i ʻae ʻia i ke anu a me kahi hui i maʻalahi, a nānā i nā ʻano: "Ke pane mau nei kēia ʻano gene i kekahi a ʻaʻole pane mau i kekahi."
"Hoʻomaka ia e lilo i hoʻokolohua nui a pipiʻi. He mea maikaʻi loa inā hiki iā mākou ke hana i nā wanana mai nā kaʻina DNA o kēlā mau ʻano ma mua o ka lawe ʻana i nā ʻano he 20 a hoʻāʻo e loaʻa iā lākou a pau i ka pae hoʻokahi, e hoʻokomo iā lākou āpau i nā lāʻau koʻikoʻi like, a e ana i ka nui o ka RNA i hanaia no kela me keia gene i kela ame keia ano."
ʻO ka mea pōmaikaʻi, ua hoʻonohonoho mua nā mea noiʻi i nā genomes ma mua o 300 mau ʻano mea kanu. Hiki i ka hoʻoikaika ʻana o ka honua ke hoʻoikaika i kēlā helu a hiki i ka 10,000 i nā makahiki e hiki mai ana.
ʻOiai ua ʻoi aku ka nui o ke kumu hoʻohālike ma mua o kāna mau manaʻo haʻahaʻa, ua ʻōlelo ʻo Schnable i ka hana aʻe e pili ana i ka "hōʻoiaʻiʻo iā mākou iho a me nā poʻe ʻē aʻe" e hana like me ia i kēia manawa. I kēlā me kēia hihia hoʻāʻo a hiki i kēia lā, ua noi nā mea noiʻi i ke kumu hoʻohālike e haʻi iā lākou i ka mea a lākou i ʻike mua ai. ʻO ka hoʻāʻo hope loa, ʻōlelo ʻo ia, e hiki mai ana i ka wā e hoʻomaka ai ke kanaka a me ka mīkini mai ka ʻōpala.
"ʻO ka hoʻokolohua nui hou aʻe aʻu e manaʻo ai he pono mākou e hana i nā wānana i kahi ʻano i loaʻa ʻole iā mākou kahi ʻikepili," wahi āna. "E hōʻoiaʻiʻo i ka poʻe e hana maoli ia i nā hihia inā ʻaʻole mākou i ʻike i nā pane."
Ua hōʻike ka hui i kāna mau ʻike ma ka puke pai Proceedings of the National Academy of Sciences. Ua kākau ʻo Meng, Liang a me Schnable i ke aʻo ʻana me Nebraska's Rebecca Roston, Yang Zhang, Samira Mahboub a me ka haumāna haʻahaʻa haʻahaʻa ʻo Daniel Ngu, me Xiuru Dai, he haumāna kipa mai ke Kulanui ʻOihana ʻo Shandong.
No ka 'ike hou aku:
Kulanui o Nebraska Lincoln
www.uao.edu