اخبار علمی, مطالب
ژنوم درخت شیا (Shea) توالی یابی شد
دانشمندان ژنوم درخت شیا (Vitellaria paradoxa)، گونه ای منحصر به فرد از درختان جنگی را که برای حفظ معیشت محله ها و محیط های کشاورزی جوامع روستایی در سراسر کمربند زراعی سودانو-ساحل آفریقا در آفریقا استفاده می شود، رمزگشایی کرده اند.
درخت شیا یک درخت برگ ریز کوچک تا متوسط است که معمولاً بین 7 تا 15 متر رشد می کند و نمونه های آن گاهاً به 25 متر نیز می رسند.
به عنوان دومین دانه روغنی مهم در آفریقا پس از روغن پالم، این درخت از نظر اقتصادی و فرهنگی مهم ترین گونه درختان بومی در منطقه سودانو ساحل آفریقا است که دانه پالم در آن رشد نمی کند.
خانواده های روستایی در صدها هزار روستا در امتداد به اصطلاح «کمربند شیا»، منطقه ای 500-750 کیلومتری نیمه خشک با وسعت 6000 کیلومتر و گسترش 21 کشور از سنگال تا سودان جنوبی، از شیا در زندگی روزمره خود به عنوان کره/روغن خوراکی، صابون، لوازم آرایشیا و دارویی استفاده می کنند.
Shea همچنین یک کالای صادراتی چند میلیون دلاری به عنوان عنصری در محصولات آرایشی و بهداشتی لوکس و محصولات دارویی است.
با این حال، بیشترین تقاضای صادراتی (90 درصد) برای شیا مربوط به استخراج استئارین خوراکی است که در فرمولاسیون، معادل کره کاکائویی برای شکلات قنادی استفاده می شود.
بر اساس داده های مصرفی جمعیت و مصرف روزانه روغن شیا، تعداد زنانی که در جمع آوری دانه شیا در سراسر کمربند شیا شرکت می کنند، بیش از 18 میلیون تخمین زده می شود.
در واقع، شیا به عنوان «طلای زنان» نامیده می شود زیرا این یکی از معدود منابعی است که اعضای زن خانواده های روستایی در منطقه از برداشت تا تجاری سازی بر آن کنترل دارند.
فروش محصولات شیا به زنان این امکان را می دهد تا پس از اتمام برداشت غلات، غذای اضافی برای خود و فرزندان خود تهیه کرده و برای هزینه های خانه از جمله هزینه لباس، دارو و مدرسه پول نقد بدست آورند.
فصلی بودن شیا نیز برای تغذیه خانوار های کشاورزی بسیار مهم است. میوه های شیا تنها منبع غذایی گسترده و غنی از انرژی در زمانی است که زمین زیر کشت رفته و محصولات در پایان فصل خشک کاشته می شوند.
میوه ها مقادیر قابل توجهی پروتئین، قند، کلسیم، پتاسیم و اسید های چرب ضروری را در این «فصل گرسنگی» سالانه تامین می کنند. زمانی که ذخایر غلات در انبارها به کمترین حد رسیده و نیاز های عملی برای آماده سازی صحرایی با آمدن باران بیشتر است.
علی رغم افزایش تقاضا، درخت شیا با رشد آهسته خود توسط سایر محصولات نقدی تهدید می شود و حفظ آن به احتمال زیاد در بهبود ژنتیکی آن نهفته است.
دکتر ایاگو هیل (Iago Hale)، محقق در بخش کشاورزی، تغذیه و سیستم های غذایی در دانشگاه New Hampshire، می گوید: «درخت شیا 25 سال یا بیشتر زمان نیاز دارد تا به محصول برسد. بنابراین انتظار کشیدن این مدت طولانی برای کشاورز و پرسیدن این که آیا این درخت ارزش نگهداری را دارد یا خیر، بسیار پرهزینه است.»
«با چنین دوره رشد طولانی، استراتژی های سنتی پرورش به سادگی قابل اجرا نیستند. این یکی از دلایلی است که هیچ گونه شیا با عملکرد بالایی وجود ندارد. ژنوم شیا محققان را قادر می سازد تا به محض جوانه زنی نهال را ارزیابی کنند و با انتخاب درختان با توجه به ژنومشان می توانیم کار را روی این گونه دشوار شروع کنیم.»
در مطالعه جدید، دکتر هیل و همکارانش ژنوم مرجع در مقیاس کروموزومی را برای درخت شیا گردآوری کردند.
بررسی ژنوم توسط تیم، منجر به شناسایی 38505 ژن کد کننده شد.
همچنین، توالی یابی مقایسه ای با مجموعه ای متنوع از درختان نشان داد که نزدیک به 5/3 میلیون تنوع ژنتیکی طبیعی، معروف به پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی (SNP) وجود دارد که می تواند برای تمایز درختان و درک ژنتیکی ویژگی های مهم آن ها استفاده شود.
دکتر هیل گفت: «پارک های شیا به دلیل تهدید محصولات نقدی جایگزین که معمولاً تحت کنترل مردان هستند مانند بادام هندی و انبه و همچنین پرداخت فوری قطع درختان پربازده برای هیزم در حال کاهش است. زنان برای جمع آوری دانه های شیا باید مسافت های بیشتری را طی کنند که به معنی کار بیشتر و سود کمتر است. برای مقابله با این روندها، ما باید ارزش شیا را در منطقه افزایش دهیم. پرورش با کمک ژنوم راهی برای دستیابی به این امر ارائه می دهد.»
با استفاده از ژنوم تازه ترسیم شده، تیم همچنین چهل و پنج ژن بیوسنتز اسیدهای چرب را در شیا شناسایی کرد که به احتمال زیاد بر محتوای استئارین تأثیر می گذارند.
توانایی شناسایی این آنزیم ها می تواند به محققان در توسعه استراتژی های انتخاب نهال بهتر کمک کند.
محققان می گویند: «با استفاده از این منابع ، امید ما این است که به طور استراتژیکی از برنامه های ملی در سراسر کمربند شیا، با قابلیت ژنوم و بهبود طولانی مدت درخت شیا برای آفریقای جنوبی و سودانی حمایت شود.»
این نتایج در مجله Frontiers in Plant Science آمده است.
مترجم: فاطمه فریادرس
