Moleculair biologen uit de Verenigde Staten hebben een nieuwe rijstvariëteit gecreëerd die zaden kan produceren zonder de deelname van een tweede plant, in feite die zichzelf kopieert. De vooruitzichten voor het gebruik van dergelijke "klonen" werden beschreven in het tijdschrift Nature.
Tegenwoordig is er onder wetenschappers geen eenduidig idee van wanneer en waar de domesticatie van rijst plaatsvond. Genetische studies tonen aan dat rijst ongeveer 9-13 duizend jaar geleden werd "getemd" door de oude inwoners van Zuidoost-Azië of Zuid-China, maar het eerste ondubbelzinnige archeologische bewijs van zijn bestaan valt in een veel later tijdperk, 4,5-4 duizend jaar geleden.
Al die tijd droomden boeren en vervolgens fokkers ervan rijst te kweken die geen mannelijke en vrouwelijke planten nodig zou hebben voor de voortplanting. Dit zou het tegelijkertijd onafhankelijk maken van bestuivers en zou het mogelijk maken om ‘stabiele’ variëteiten van dit graan te creëren, waarvan de eigenschappen niet zouden afhangen van de kwaliteiten van een onbekende ‘partner’ voor de voortplanting.
Interessant is dat veel planten in het wild een vergelijkbare eigenschap hebben, die wetenschappers apogamogonie noemen. Aan de andere kant heeft geen enkele andere gecultiveerde plant deze kwaliteit, die veredelaars dwingt om elk seizoen hybride variëteiten van tarwe, tomaat, rijst en andere planten virtueel opnieuw te creëren.
Sudaresan en zijn collega's konden deze droom voor het eerst realiseren door te bestuderen hoe verschillende genen werken in het "mannelijke" stuifmeel en het "vrouwelijke" zaadje. Ze waren geïnteresseerd in die delen van het DNA die alleen actief waren in een van de soorten kiemcellen van planten, en ook in welke functies ze vervulden.
Door deze genen aan en uit te zetten, ontdekten de wetenschappers dat een van deze regio's, het "mannelijke" BBM1-gen, de rol speelde van een soort "trigger" die het programma activeert voor de ontwikkeling van de zaadknop tot een volwaardig rijstembryo.
Geleid door dit idee, hebben de wetenschappers het DNA van een van de populaire rijstvariëteiten zodanig gewijzigd dat BBM1 niet alleen in mannelijke, maar ook in vrouwelijke geslachtscellen werd opgenomen. Bovendien veranderden wetenschappers hun genoom zodanig dat de vorming van stuifmeel en zaadknop er niet toe leidde dat het aantal chromosomen daarin werd gehalveerd.
Hierdoor konden dergelijke cellen onafhankelijk transformeren in een volwaardig embryo zonder dat bevruchting met een ander type gameet nodig was. Tegelijkertijd is het interessant dat rijst het vermogen om seksueel te reproduceren niet heeft verloren. Hij gaf gezonde nakomelingen, als het stuifmeel de tijd had om de zaadknop te bevruchten voordat hij in een andere "kloon" veranderde.
Promotie video:
Vergelijking van het DNA van verschillende plantgeneraties toonde aan dat hun genomen in 30% van de gevallen absoluut identiek aan elkaar waren. In de nabije toekomst zijn biologen van plan dit cijfer op 100% te brengen en een manier te vinden om de "klonen" van endosperm, graanpulp, te maken zonder de deelname van stuifmeel.
