CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
5
POMIDORDAGI ABIOTIK STRESSLARGA ALOHAQADOR GENLARNI
TAVSIFLASH
Ergasheva S.M.
Ibragimova Sh.D.
Miraxmedov M.S.
Genomika va bioinformatika markazi
Mirzo Ulug‘bek nomidagi O‘zbekiston Milliy Universiteti
https://doi.org/10.5281/zenodo.14287754
Pomidor (Solanum lycopersicum) dunyoning ko‘plab hududlarida asosiy
qishloq xo‘jaligi ekinlaridan biri sifatida yetishtiriladi. Biroq, bu o‘simliklar
abiotik stresslarning turli shakllariga, xususan, issiqlik, qurg‘oqchilik, salqinlik
va tuz miqdorining ortishi kabi omillarga juda sezgir. Abiotik stresslar pomidor
hosildorligini sezilarli darajada kamaytiradi va uning sifatiga salbiy ta’sir
ko‘rsatadi. Shu sababli, o‘simliklarning abiotik stresslarga qarshi chidamliligini
oshirish uchun genetik modifikatsiya va genomni tahrirlash texnologiyalari,
xususan CRISPR/Cas9 tizimi, keng qo‘llanilmoqda. Ushbu maqolada pomidor
o‘simligida abiotik stresslarga aloqador genlar va ularning potentsial roli tahlil
qilinadi.
Abiotik Stresslar va Ularning Pomidorga Ta’siri
Abiotik stresslar – bu o‘simliklar uchun ekologik omillar bo‘lib, ular vegetatsiya
jarayonlarini to‘xtatib qo‘yishi yoki o‘sishni sekinlashtirishi mumkin. Pomidorda
eng keng tarqalgan abiotik stresslar orasida quyidagilar mavjud:
1.
Qurg‘oqchilik
: Pomidor suvni o‘z vaqtida va samarali so‘rish
qobiliyatiga ega bo‘lmasa, qurg‘oqchilik uning rivojlanishini to‘xtatishi mumkin.
Pomidor o‘simligining suvni so‘rish qobiliyati uning rivojlanishi va hosildorligiga
ta’sir qiladi. Bu jarayonni boshqaruvchi genlar, masalan,
DREB
va
ABF
,
qurg‘oqchilikka chidamli pomidor navlarini yaratishda muhim rol o‘ynaydi.
2.
Issiqlik
: Yuqori haroratlar fotosintez va respiratsiya jarayonlarini
susaytirib, hosildorlikni pasaytiradi. Pomidor issiqlikka chidamliligi uchun
HSP
(Heat Shock Proteins) oqsillari muhimdir. Ular issiqlik stressiga qarshi
kurashishda ishtirok etib, o‘simliklarning yuqori haroratlarda yashash
qobiliyatini oshiradi.
3.
Sovuq
: Past haroratlar o‘simliklarning biologik jarayonlarini susaytiradi
va hosildorlikni kamaytiradi. Pomidor sovuq vaqtlarda o‘simliklar uchun zarur
bo‘lgan metabolizmni saqlash uchun
LEA
(Late Embryogenesis Abundant)
oqsillarini ishlab chiqaradi, bu esa sovuq stressiga chidamli bo‘lishini
ta’minlaydi.
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
6
4.
Tuz stressi
: Tuzi yuqori bo‘lgan yerlar pomidorga zarar yetkazadi,
chunki tuz o‘simlikning osmotic muvozanatini buzadi. Pomidorning tuzga
chidamli bo‘lishini ta’minlaydigan
SOS1
(Salt Overly Sensitive 1) genining
faolligini oshirish tuz stressiga qarshi muhim rol o‘ynaydi.
Abiotik Stresslarga Qarshi Chidamlilikni O‘zgartiruvchi Genlar
Pomidorda abiotik stresslarga qarshi chidamlilikni oshirish uchun bir qator
genlar aniqlangan. Ushbu genlar turli mexanizmlar orqali stressni yengib o‘tish
imkonini yaratadi. Asosiy genlar orasida quyidagilar mavjud:
1.
DREB (Dehydration Responsive Element Binding Proteins)
: DREB
genlari o‘simliklarning qurg‘oqchilik stressiga chidamli bo‘lishini ta’minlaydi. Bu
genlar suvni so‘rish mexanizmini boshqarish va o‘simlikning qurg‘oqchilikka
qarshi chidamliligini oshirishda muhim ahamiyatga ega.
2.
LEA (Late Embryogenesis Abundant Proteins)
: LEA oqsillari suv
stressiga qarshi kurashishda ishtirok etadi va o‘simliklarning qurg‘oqchilik va
sovuq stresslariga chidamliligini oshiradi. Ular o‘simlik hujayralarida suv
miqdorini boshqarishda muhim rol o‘ynaydi.
3.
HSP (Heat Shock Proteins)
: HSPlar issiqlik stressiga javob beradigan
oqsillardir. Ular o‘simliklarning haroratga bo‘lgan sezuvchanligini kamaytiradi.
HSPlar o‘simliklar hujayralarini issiqlik ta’siridan himoya qiladi.
4.
SOS1 (Salt Overly Sensitive 1)
: Bu gen tuz stressiga qarshi muhim
ahamiyatga ega. SOS1 genining ifodasi o‘simliklarda tuz bilan zararlanishni
kamaytiradi va suyuqlik muvozanatini yaxshilaydi.
5.
P5CS
(Pyrroline-5-carboxylate
synthetase)
:
P5CS
genlari
qurg‘oqchilik va issiqlik stresslariga qarshi kurashishda muhim rol o‘ynaydi. Bu
genlar o‘simliklar uchun osmoprotectant sifatida ishlovchi prolin ishlab
chiqarilishini boshqaradi.
6.
ABF (ABRE Binding Factor)
: ABF genlari abiotik stresslarga javob
beradigan genlar va oqsillarni boshqaradi, ular suv muvozanatini saqlashda
ishtirok etadi.
Pomidorda Abiotik Stresslarga Qarshi Genetik Modifikatsiya
Pomidorning abiotik stresslarga chidamliligini oshirish uchun genetik
modifikatsiya usullari keng qo‘llanilmoqda. CRISPR/Cas9 texnologiyasi orqali
yuqoridagi genlarning faoliyatini kuchaytirish yoki o‘zgartirish mumkin. Misol
uchun:
1.
DREB genlarini modifikatsiya qilish
: DREB genlarining faolligini
oshirish orqali pomidor o‘simliklarini qurg‘oqchilikka chidamli qilish mumkin.
CURRENT APPROACHES AND NEW RESEARCH IN
MODERN SCIENCES
International scientific-online conference
7
Bu, ayniqsa, qurg‘oqchil hududlarda pomidor yetishtirish uchun samarali
bo‘ladi.
2.
HSP genlarining kuchaytirilgan ifodasi
: Issiqlik stressiga
chidamliligini oshirish uchun HSP genlarining faolligini oshirish mumkin. Bu,
ayniqsa, issiq hududlarda pomidor yetishtirishda samarali bo‘lishi mumkin.
3.
SOS1 genining faolligini oshirish
: Tuz stressiga qarshi kurashishda
SOS1 genining kuchaytirilgan ifodasi pomidor o‘simliklarining tuzga
chidamliligini sezilarli darajada oshiradi.
4.
Prolin ishlab chiqarish
: P5CS genlarini o‘zgartirish orqali prolin ishlab
chiqarishni oshirib, qurg‘oqchilikka qarshi o‘simlikning qarshiligini kuchaytirish
mumkin.
Xulosa
Pomidor o‘simligi abiotik stresslarga juda sezgir, ammo yangi
biotexnologiyalar yordamida uning bu stresslarga chidamliligini oshirish
mumkin. CRISPR/Cas9 tizimi orqali o‘simlik genomini tahrirlash pomidorda
abiotik stresslarga qarshi chidamlilikni oshirish uchun samarali usul
hisoblanadi. Kelajakda, pomidorda abiotik stresslarga chidamli genetik
xususiyatlarni yaxshilash o‘simliklarning hosildorligini oshirish va qishloq
xo‘jaligida barqaror rivojlanishni ta’minlash uchun muhim bo‘ladi.
Adabiyotlar:
1.
I. Yoshizumi et al., "Identification of CRISPR systems in E. coli," Nature,
2000.
2.
Jansen et al., "CRISPR/Cas system in prokaryotes," Science, 2002.
3.
H. Zhang et al., "Engineering drought tolerance in tomatoes," Plant
Biotechnology Journal, 2016.
4.
X. Liu et al., "Salt tolerance in tomatoes using CRISPR/Cas9," Nature
Biotechnology, 2018.
