Die Samenverbreitung im Stamm Triticeae, der drei der wichtigsten Getreidearten – Weizen, Gerste und Roggen – besitzt, wird durch eine spröde Rachis in erreicht ungefähr die Hälfte der wilden Mitglieder. Dieses Phänomen, das zum Zerbrechen führt und aus domestizierten Pflanzen gezüchtet wird, hat drei verschiedene Erscheinungsformen: Sprödigkeit über jedem Knoten, die keilartige Ausbreitungseinheiten erzeugt, Sprödigkeit nur über dem proximalen Knoten, der eine Einheit aus ganzen Ähren erzeugt, und Sprödigkeit unter dem Rachis-Knoten was zu tonnenartigen Einheiten führt.

Die Gattung Ägilops, das alle drei Arten von spröder Rachis aufweist, trug auch zwei der drei Subgenome bei, die in hexaploidem Brotweizen gefunden werden, und hat viele Merkmale, die möglicherweise von Wert für die Weizenverbesserung sind. Ägilops longissima ist ein ungewöhnliches Mitglied der Gattung, da es, obwohl es normalerweise ganze Ähreneinheiten bildet, bei einigen Rachisen manchmal nicht zum Zerbrechen kommt, selbst wenn sich fruchtbare Ährchen gebildet haben.

In einem neuen Artikel, der in einer kommenden Ausgabe von veröffentlicht wird Annals of Botany, untersuchten Hauptautor Xiaoxue Zeng und Kollegen Homologe zweier Gene an spröden Spindeln in Wildgerste beteiligt, Btr1 und Btr2, um zu verstehen, welche Rolle sie bei dem ungewöhnlichen Phänotyp spielen Ä. Longissima. Mittels Rasterelektronenmikroskopie untersuchten die Forscher die vom Gras gebildeten Abrissflächen (Bruchstellen) sowie die Genexpression im Blütenstand.

Die Autoren stellten fest, dass die Exartikulation über eine Ausdünnung der Zellwände im Rachis-Knoten wie bei Gerste und nicht über eine Abszisionszone wie bei Reis erreicht wird. Was seine molekulare Basis anbelangt, „auf der Transkriptionsebene, Btr1 Es wurde festgestellt, dass Homologe im proximalen Teil der Rachis aktiv sind, wohingegen Btr2 Das Transkript war im zentralen Teil der Rachis am häufigsten, schwänzte zur Spitze hin ab und fehlte praktisch an der Basis“, schreiben die Autoren. „Die Zone, in der die Transkription von Btr1 und Btr2 Überlappung fiel mit dem Auftreten von Rachis-Sprödigkeit zusammen.“

Dies deutet darauf hin, dass die beiden Gene gemeinsam die Sprödigkeit erzeugen und dass ihre Unterdrückung die Integrität der anderen Teile der Rachis aufrechterhält.

Ein Kommentar von Elizabeth A. Kellogg, der in derselben Ausgabe der Zeitschrift veröffentlicht werden soll, argumentiert, dass wenige, wenn überhaupt, Gene im Zusammenhang mit Shattering von Grasarten geteilt werden, die an verschiedenen Stellen entlang des Blütenstandes und auf anatomisch und histologisch unterschiedliche Weise zerbrechen. Kellogg weist darauf hin neuere Forschungen (von der sie eine Co-Autorin ist), die keine konservierten erschütternden Gene in drei Grasgattungen finden konnte, und die Tatsache, dass „es keine Beweise dafür gibt Btr1-ähnlich und Btr2-ähnlich irgendetwas mit Abszision zu tun haben.“

Dennoch weist Kellogg darauf hin, wenn btr Genbeteiligung an Shattering festgestellt werden kann, könnte das Ergebnis ein erster Schritt zur Identifizierung von Trends auf Stammesebene sein. „Indem wir zeigen, dass die btr Loci können das Einbrechen kontrollieren A. longissimakönnen wir schlussfolgern, dass die Spindel auf die gleiche Weise und unter der gleichen genetischen Kontrolle in vielen der einjährigen Triticeae-Arten aufbrechen kann, von denen die meisten eine zerschmetternde Spindel haben, die direkt über den Knoten bricht“, schreibt sie. „Dieses Ergebnis mag nur bestätigend erscheinen, aber tatsächlich ist es wichtig, um den Grad der Allgemeingültigkeit festzulegen.“

Die nächsten Schritte für diese Forschungslinie sind laut Kellogg die Bestätigung von Btr1/2-ähnlich Funktionalität und ihre Tests bei einigen Arten der mehrjährigen Triticeae, die im Allgemeinen eine zähe, nicht brechende Rachis haben. Sie unterstreicht die Möglichkeit, dass es is keine Verallgemeinerung der Genfunktion beim Shattering: „Möglicherweise sind die disparaten Gene, die die Abszision in verschiedenen Pflanzen regulieren, genau die Gene, die die Pflanzen morphologisch unterschiedlich machen. Zum Beispiel die btr Proteine ​​könnten an der Steuerung der Rachis-Architektur und der Knotenanatomie beteiligt sein. Dass ihre Mutation zu einem Verlust der Zersplitterung führt, könnte zufällig sein.“