«Сорняки растут как сорняки, когда они растут с зерном», говорит Клей. «Они становятся больше и более высокими в зерне, чем собой». И обратно пропорционально, «зерно растет меньше среди сорняков».За прошлые 20 лет Клей изучал управление сорняком в диапазоне и подрезал системы, физиологию сорняка и взаимодействия среди гербицидов, почвы и зерновых культур. Ученый сорняка был первой женщиной, которая будет занимать должность президента американского Общества Агрономии.
Она получила две премии от Научного Общества Сорняка Америки для выдающихся работ, опубликованных в Науке Сорняка – один в 2007 и другой в 2012. Обе статьи были написаны в сотрудничестве с Дэвидом Хорвэтом, физиологом завода исследования для Службы сельскохозяйственных исследований в американском Министерстве сельского хозяйства в Фарго, Северная Дакота.Становление лучше среди зерна
Выяснять, как зерно и сорняки затрагивают генный ответ друг друга, Клея и команду двух научных сотрудников и почвы, опытные, засаженные участки одного только velvetleaf, зерно с velvetleaf и зерно сохраняли без сорняков.Исследователи видели совершенно различный ответ, когда velvetleaf был выращен отдельно против среди растений кукурузы. velvetleaf один было короче и более крепким, объясняет Клей. Кроме того, определенные гены, которые влияли на фотосинтез и другие важные ответы завода, отличались по выражению.
Другое исследование сравнило рост зерна и урожай в ответ на сорняки, отсутствие азота или оттенок. Во всех случаях Клей и Хорвэт нашли, что гены были дифференцированно выражены по сравнению с неподчеркнутыми заводами.
Однако каждое напряжение привело к совсем другому характеру экспрессии.Традиционно, сорняки, как думали, уменьшили рост урожая и уступили из-за борьбы за воду, питательные вещества и свет. Это исследование, однако, указывает, что взаимодействия урожая сорняка намного более сложны, чем исследователи думали.
Когда выращено с сорняками, гены, которые управляют главными аспектами метаболизма растения кукурузы, были уменьшены или вниз отрегулированы, по словам Клея. Они включали ее стимул реакции на свет, сумму хлорофилла, который она производит и ее способность преобразовать сырье в энергию.
Короче говоря, эти изменения в экспрессии гена оказывают негативное влияние на способность завода вырастить и воспроизвести.Наличие долгосрочных последствийКогда исследователи начали вынимать сорняки из зерна в ранних пунктах, такой как тогда, когда у зерна было только два и четыре листа, они все еще видели различия в экспрессии гена когда по сравнению с зерном без сорняков. Однако Глина указывает, количество биомассы – основа и листья – не существенно отличались.
«Гены никогда не приходили в себя», говорит Клей, даже после того, как сорняки были удалены. «Воздействие – длительный срок», добавляет она, который далее строит случай для управления сорняками рано.Эти изменения в экспрессии гена могут помочь объяснить случаи, в которых урожай незатронут, но небольшое сокращение произошло на заводе, который не могут точно определить ученые.Затем, исследователи смотрят на эффект нехватки воды на экспрессии гена, используя зерно, установленное на высоте и низине. Гены подчеркнутого водой зерна на вершине холма были вниз отрегулированы с точки зрения поглощения фосфора, объясняет Клей.
Кроме того, Циркадный ритм, внутренние часы, которые управляют операцией ячеек завода, «был затронут», она добавляет. Это, в свою очередь, затронуло ответ поражения завода и сделало его более восприимчивым к травме вредителя.
По существу подчеркнутое водой зерно «становилось старше, быстрее», говорит Клей.У исследователей теперь «есть более ясная идея того, как то напряжение затрагивает завод», объясняет она. «У нас не было той способности, прежде чем у нас была последовательность генома».