A fürdők az élelmiszertermelés elismert hősei. Az elfogyasztott élelmiszerek csaknem egyharmada állati beporzásból származik. Az állati beporzott élelmiszerek olyan tápanyagokat és ásványi anyagokat is tartalmaznak, amelyek nélkülözhetetlenek az emberi fogyasztáshoz, és a vadon élő növények beporzásával megőrzik a természetes területeket.

vonalkódolás

A növények és a beporzók közötti kapcsolat megértése azonban nem könnyű. Ez azonban fontos, mert egyes bennszülött beporzók vannak veszélyben. Ez különösen nagy kihívást jelent Dél-Afrikában, ahol gazdag őshonos beporzók gyűjteménye található. A lista tartalmazza a méheket, az őskori tengelyeket, a virágporos darazsakat, a bogarakat, a pestist és a madarakat. Ez az óriási sokféleség még csak megnehezíti a növények beporzókkal való kölcsönhatásainak tanulmányozását.

Az elmúlt években a DNS-alapú technikákat, például a következő generációs szekvenálást, egyre inkább alkalmazták a beporzókon és azok termékein, például a mézen található pollen azonosítására. A technológia leolvassa a vegyes pollenminta DNS-ét, majd összehasonlítja a DNS-t egy referencia-adatbázissal az azonosítás érdekében. A pollenmintából megcélzott rövid, specifikus DNS-fragmenseket "vonalkódként" alkalmazzák a növényfajok azonosítására, amelyekből származnak. Metabarkkódolásnak nevezik standard génkészlet alkalmazását a következő generációs szekvenálással kombinálva a növényfajok pollenekből történő azonosítására.

A pollen metabarkodálása óriási előrelépést eredményezett a beporzók és a növények kapcsolatának megértésében. És folyamatban van a vonalkódos növények Dél-Afrikában történő projektje, amely növényi kloroplasztikák génjeit használja. Ez kétségtelenül jó hír a vegyes pollenminták metabarkodálásával a növény-pollen kölcsönhatások tanulmányozása céljából.

Legutóbbi áttekintésünkben megvitattuk a növények és a beporzók közötti kölcsönhatások területét, valamint e kapcsolatok hatását és tanulmányozását, különös tekintettel Dél-Afrikára. Kiemeli a dél-afrikai tudósok előrehaladását olyan élvonalbeli molekuláris technológiák alkalmazásával, mint például a virágpor metabarkkódolása.

Ez a munka új megvilágításba helyezheti a dél-afrikai ökoszisztémák - mind a természetes, mind a mezőgazdasági ökoszisztémák - beporzásának összetettségét.

Miért bonyolult

Egy általános, nem szelektív beporzó beporozhat több növényfajt, vagy több beporzó beporozhat egy növényt.

Vannak exkluzív kapcsolatok is. Ez akkor történik, ha a speciális beporzók és növények szoros kapcsolatban állnak egymással. Bizonyos esetekben kompatibilis morfológiai jellemzők alakulnak ki, például a méholaj (Rediviva nemzetség) és a Diascia virágok.

A virágon látható gyógyfürdők meglátogathatják őket a virágpor kivételével. Például vadászhattak nektárra. És lehetséges, hogy nem vesznek részt a meglátogatott virág sikeres beporzásában. Az ezen beporzókon talált virágpor egy másik növényfajból származhat. A beporzók virágokon való megfigyelése félrevezető lehet, ha megpróbáljuk megérteni a beporzási hálózatokat.

Hagyományosan a növények és a beporzók közötti kölcsönhatásokat terepi megfigyelések, a pollen vagy a palinológia mikroszkópos azonosításával és ketreces vizsgálatokkal vizsgálták. Ez a folyamat lassú volt, és sok tapasztalatra volt szükség ahhoz, hogy a növényeket virágporukból helyesen azonosítsák.

Hogyan működnek a DNS-alapú technikák?

DNS-alapú technikákat egyre inkább alkalmaznak a beporzók és termékeik pollenjének azonosítására - például a következő generációs szekvenálást.

A technológia kiolvassa a kevert pollenmintából amplifikált DNS-t, majd az azonosítás céljából összehasonlítja a DNS-t egy referencia adatbázissal. A kevert pollenmintákat pollenmagokban vagy kloroplasztokban található gének alapján lehet azonosítani. Ezeknek a géneknek a kombinációja a kevert pollenminták azonosításához pontosabb eredményeket nyújt, mint csak egy gén tanulmányozása.

A pollen DNS szekvenciák összehasonlítására használt referencia adatbázisnak megfelelő komplexumnak kell lennie a pontos azonosítás érdekében. A vonalkód-gyártási projekt Dél-Afrikában jelentős előrehaladást mutat. Ez azt jelenti, hogy az ország különböző növényeinek szekvencia-adatbázisa teljesebbé válik a pollen metabarkkódjában használt gének vonatkozásában. Ez azt jelenti, hogy a beporzóktól összegyűjtött pollenből pontosabb azonosítás lehetséges.

A beporzók közérzete közvetlen hatással van az életünkre - az elfogyasztott ételektől kezdve a viselt ruhákig, sőt a természetes környezetig is, amelyben pihenünk. Ezenkívül a beporzók és a növények közötti kölcsönhatások biztosítják a mezőgazdaság és az őshonos környezet hosszú távú fenntarthatóságát.

Ezen kölcsönhatások és azok időbeli változásainak megértése segít azonosítani, mi fenyegeti a növényi és beporzó közösségeket, amelyek mindkettő kulcsfontosságúak az élelmiszer és az ökoszisztémák hosszú távú fenntarthatóságában.