Fact Sheet

Arabidopsis Genome Initiative

December 13, 2000

Detta material är främst tillgängligt för arkivändamål. Telefonnummer eller annan kontaktinformation kan vara inaktuell; se aktuell kontaktinformation på media-kontakter.

Arabidopsis thaliana är ett ogräs i senapsfamiljen vars snabba tillväxtcykel och lilla storlek gör den till en idealisk experimentell modell för växtbiologisk forskning. Mer än 2 500 laboratorier och 8 000 forskare världen över använder en ny generation av verktyg för att undersöka denna växts genom och avslöja processer som är gemensamma för alla växter.

Processen. Arabidopsis Genome Initiative (AGI) inleddes 1996 och förenade ansträngningarna från internationella grupper som hade avkodat denna viktiga genomsekvens sedan början av 1990-talet. Företrädare från vart och ett av de större centren för sekvensering av Arabidopsis träffades i augusti 1996 vid National Science Foundation (NSF) i Arlington, VA, för att komma överens om en samarbetsstrategi. I USA inleddes 1996 ett program mellan olika organ med medel från NSF, det amerikanska energidepartementet och det amerikanska jordbruksdepartementet. Europeiska unionen, Frankrikes regering och Chiba Prefectural Government i Japan stöder också AGI-forskning.

Framtiden. Även när genomsekvensen närmade sig sin fullbordan inledde NSF nästa fas i forskningen om Arabidopsis thalianas genom. NSF:s nya 2010-projekt syftar till att fastställa funktionerna hos 25 000 Arabidopsis-gener under det kommande decenniet.

Verktyg och tillämpningar. Arabidopsisforskare använder och har utvecklat en mängd olika verktyg, t.ex:

  • Syntetiska DNA-markörer för kartläggning av genomet
  • Samlingar av användbara Arabidopsis-mutanter
  • Specialiserade tekniker för omvandling av Arabidopsis-gener
  • Bioinformatik. verktyg som utnyttjar de senaste dator- och nätverksmöjligheterna
  • Samlingar av genetiska kartor

Alla dessa verktyg gör det möjligt för forskarna att systematiskt dissekera Arabidopsis-genomet, vilket leder till en fullständig sekvens, identifiering av många enskilda geners funktioner och en bättre förståelse för växters beteende i allmänhet. Studier av Arabidopsis har förbättrat vår förståelse av sjukdomsresistens, rotutveckling och andra viktiga växtprocesser. Eftersom takten i denna forskning är extremt snabb är följande höjdpunkter inte alls heltäckande.

Förbättring av sjukdomsresistens. Vissa grödor är mer motståndskraftiga än andra mot vissa virus-, bakterie- eller svamppatogener. Att uppnå sjukdomsresistens är ett viktigt mål för de flesta växtförädlingsprogram, men sådana hybrider är tidskrävande att producera jämfört med genetisk modifiering. Den molekylära kloningen av en Arabidopsis sjukdomsresistensgen som kallas RPS2 har väsentligt bidragit till vår förståelse av hur denna gen och liknande gener fungerar i ekonomiskt viktiga växter.

Förståelse av ljuskänslighet. Genom att analysera Arabidopsis har forskare visat att växter reagerar på ljus genom att integrera olika insignaler genom ett komplext genetiskt nätverk. Klonade gener avslöjade den tidigare oupptäckta kemiska karaktären hos en receptor för blått ljus i Arabidopsis, vilket tyder på att det finns en sådan mekanism för att utlösa fysiologiska reaktioner hos högre växter. Detta skulle kunna leda till växter som kan växa med mindre ljus.

Skapa hälsosammare ätbara oljor. Gener som styr syntesen av oljor i Arabidopsis är nära besläktade med sådana gener i kommersiella grödor. Detta släktskap utnyttjas för att producera växter med hälsosammare ätliga oljor. Ungefär en tredjedel av kalorierna i vår kost kommer från sojabönor eller andra vegetabiliska oljor. De flesta vegetabiliska oljor är dock inte lämpliga som livsmedel eftersom de är starkt fleromättade. Gener för fettsyror från Arabidopsis har motsvarigheter i sojabönor, raps och flera andra oljeväxter.

Framställning av biologiskt nedbrytbar plast. Arabidopsis genomsekvens kan leda till nya biologiskt nedbrytbara plaster. Forskare har infört gener från bakterien Alcaligenes eutrophus i Arabidopsis, vilket leder till att en biologiskt nedbrytbar plast (polyhydroxybutyrat eller PHB) ackumuleras. Eftersom upp till 20 procent av den modifierade växtens torrvikt består av PHB har flera företag inlett program för att utveckla sådana plastproducerande grödor.

Making Vegetables and Fruits Cheaper and Hardier. Gasen etylen påverkar växternas tillväxt och utveckling. Jordbruksindustrin använder den för att kontrollera mognaden av frukt och grönsaker och åldrandet av blommor. Genom att hindra växterna från att producera eller reagera på etylen kan forskarna utveckla grödor som mognar snabbare eller långsammare, beroende på vad som önskas. En Arabidopsis-gen förmedlar de biologiska effekterna av etylen, och forskarna har isolerat en mutantform som skulle kunna göra växterna helt resistenta mot gasen. Detta skulle avsevärt kunna bromsa den hastighet med vilken frukterna mognar och blommorna vissnar och hålla dem fräscha längre.

Förbättra motståndskraften mot erosion. Arabidopsis rotsystem är en modell för att studera hur dessa växtorgan bildas. Forskare har hittat en rad olika genetiska mutationer i Arabidopsis som påverkar rotutvecklingen och avgör om växterna är motståndskraftiga mot jorderosion.

Förstå hur växter blommar. Blomtillväxten börjar med utveckling av formativ växtvävnad som kallas meristem, som kan förgrena sig för att bilda flera blommande meristem, var och en med en separat blomma. Arabidopsis forskning har visat att interaktionen mellan meristemgener dikterar tillväxten av blomorgan som kronblad, sepalblad och ståndare.

-NSF-

Se även: Förteckning över länkar till Arabidopsis.

För en strömmande video om Arabidopsis genomsekvens, se: http://www.nsf.gov/od/lpa/news/press/00/pr0094.htm
För mer information om NSF 2010-projektet, se: http://nsf.gov/cgi-bin/getpub?nsf0113

Mediakontakter
Tom Garritano, NSF, (703) 292-8070, e-post: [email protected]

US National Science Foundation driver nationen framåt genom att främja grundforskning inom alla områden av vetenskap och teknik. NSF stöder forskning och människor genom att tillhandahålla anläggningar, instrument och finansiering för att stödja deras uppfinningsrikedom och upprätthålla USA som en global ledare inom forskning och innovation. Med en budget för budgetåret 2021 på 8,5 miljarder dollar når NSF:s medel alla 50 stater genom bidrag till nästan 2 000 högskolor, universitet och institutioner. Varje år tar NSF emot mer än 40 000 konkurrenskraftiga förslag och ger omkring 11 000 nya anslag. Dessa anslag omfattar stöd till forskningssamarbete med industrin, forskning och verksamhet i Arktis och Antarktis samt USA:s deltagande i internationella vetenskapliga insatser.

mail icon Få nyhetsuppdateringar via e-post

Koppla upp dig med oss online
NSF:s webbplats: nsf.gov
NSF News: nsf.gov/news
För nyhetsmedier: nsf.gov/news/newsroom
Statistik: nsf.gov/statistics/
Databas för utmärkelser: nsf.gov/awardsearch/

Följ oss på sociala medier
Twitter: twitter.com/NSF och twitter.com/NSFspox
Facebook: facebook.com/US.NSF />Instagram: instagram.com/nsfgov