שעורת הבר ממדבר יהודה פותחת צוהר להתפתחות החיים היבשתיים על פני כדור הארץ

במחקר בינלאומי, שהתבסס על עבודת דוקטורט באוניברסיטת חיפה, התגלה גן חדש לחלוטין שהיה בעל תפקיד מרכזי במעבר של צמחים מצמחי מים לצמחי יבשה – תהליך שהביא בעקבותיו להיווצרות החיים על פני היבשה כפי שאנו מכירים אותם היום

מוטציה של שעורת בר ממדבר יהודה, שהתגלתה במקרה בעת עבודת דוקטורט שנערכה באוניברסיטת חיפה, הפכה בעקבות מחקר בינלאומי שהתבסס על עבודת הדוקטורט למפתח להבנת התפתחות החיים היבשתיים על האדמה. המחקר התפרסם בכתב העת היוקרתי PNAS. “החיים על כדור הארץ החלו במים וכדי שצמחים יוכלו לעלות מהמים ליבשה הם היו חייבים לפתח קרום שיגן עליהם מפני התאיידות המים והתייבשות. במחקר שלנו מצאנו גן חדש לחלוטין התורם, יחד עם גנים אחרים, להיווצרות קרום זה”, אמר פרופ’ אביתר (איבי) נבו מהמכון לאבולוציה באוניברסיטת חיפה, שהיה אחד השותפים למחקר.

במסגרת עבודת הדוקטורט של גואושון צ’ן שהחלה בשנת 2004 באוניברסיטת חיפה, בהנחייתו של פרופ’ נבו, מצא הדוקטורנט הסיני במדבר יהודה מוטציה של שעורת בר שהייתה קטנה בצורה משמעותית משעורת הבר הרגילה. עוד התברר כי מוטציה זו של שעורה מאבדת מים בקצב מוגבר באופן חריג בגלל שיבוש ביצירת הקוטין – חומר שמופרש מהתא והינו מרכיב של הקרום (קוטיקולה) שמקטין את איבוד המים ומונע מהצמח להתייבש.

גואושון צ’ן שב מאז לארצו, שם התקדם לדרגת פרופסור, אולם הוא המשיך את המחקר על שעורת הבר ממדבר יהודה, כשהוא מאגד סביבו צוות בינלאומי של חוקרים מסין, יפן, שוויץ וישראל. לאחר כשמונה שנים של מחקר מצאו החוקרים גן חדש שתורם ליצירה של קוטין, שקיים בכל צמחי היבשה, אבל לא קיים בכלל או ברמות קטנות בלבד בצמחי מים. צ’ן קרא לגן החדש איבי1 (EIBI1) על שמו של פרופ’ נבו, שהנחה את עבודת הדוקטורט שלו.

“זהו אחד הגנים שתרם ליצירת האפשרות של חיים על היבשה כפי שאנו מכירים אותם כיום. לגן זה חשיבות מרכזית בנקודה שבה הצמחים שהתפתחו במים התחילו לפתח הסתגלות לחיים ביבשה”, אמר פרופ’ נבו. מלבד החשיבות האבולוציונית של הגן החדש, יש לו חשיבות גם בשיבוח דגניים בעתיד. לדבריו של פרופ’ נבו, ברגע שנבין את המנגנון שמייצר את הקוטין לעומק, ונגלה וריאנטים גנטיים של הגןEIBI1 נוכל לשבח את הקרומים (קוטיקולות) של מיני החיטה והשעורה כך שיהיו עמידים עוד יותר לאיבוד נוזלים ולהתמודד עם היובש על פני האדמה. “שיבוח גנטי של צמחי תרבות לעמידות ליובש ומליחות יכול להגדיל את ייצור המזון בעולם”, סיכם החוקר.

* ההודעה פורסמה במקור ב-25 ביולי 2011. מסיבות שונות היא לא נכנסה במועד אך היא מספיק חשובה כדי להעלות אותה גם באיחור.