Spaers - невизнані герої виробництва продуктів харчування. Майже третина з'їденої їжі надходить від запилення тварин. Їжа, що запилюється тваринами, також містить поживні речовини та мінерали, які необхідні для споживання людиною, та зберігають природні території шляхом запилення диких рослин.

південній

Однак зрозуміти взаємозв'язок між рослинами та запилювачами непросто. Однак це важливо, оскільки деякі місцеві запилювачі знаходяться в зоні ризику. Це особливо складно в Південній Африці, яка має багату колекцію місцевих запилювачів. У список входять бджоли, доісторичні сокири, пилкові оси, жуки, чума та птахи. Це величезне різноманіття ще більше ускладнює вивчення взаємодії рослин із запилювачами лише шляхом спостереження.

В останні кілька років методи, засновані на ДНК, такі як секвенування наступного покоління, все частіше використовуються для ідентифікації пилку на запилювачах та їх продуктах, таких як мед. Технологія зчитує ДНК із змішаного зразка пилку, а потім порівнює ДНК з довідковою базою даних для отримання ідентифікаційних даних. Короткі, специфічні фрагменти ДНК, націлені на зразок пилку, використовуються як "штрих-коди" для ідентифікації видів рослин, з яких вони походять. Використання стандартного набору генів у поєднанні з секвенуванням наступного покоління для ідентифікації видів рослин з їх пилку називається метабаркодуванням.

Метабаркодування пилку призвело до величезного прогресу у розумінні взаємозв'язку між запилювачами та рослинами. А також триває проект з виробництва штрих-кодів у Південній Африці з використанням генів у хлоропластах рослин. Це, безсумнівно, хороша новина для метабаркодування змішаних зразків пилку для вивчення взаємодій рослин та пилку.

У нашому недавньому огляді ми обговорили область взаємодії між рослинами та запилювачами та вплив та вивчення цих взаємозв’язків з акцентом на Південній Африці. Наголошує на прогресі південноафриканських вчених, які використовують передові молекулярні технології, такі як кодування метапилку.

Ця робота може пролити нове світло на складність запилення в екосистемах Південної Африки - як природних, так і сільськогосподарських екосистем.

Чому це складно

Загальний, неселективний запилювач може запилити кілька видів рослин, або кілька запилювачів можуть запилити одну рослину.

Є також ексклюзивні стосунки. Це трапляється, коли спеціалізовані запилювачі та рослини мають тісні стосунки. У деяких випадках розвиваються сумісні морфологічні ознаки, такі як бджолине масло (рід Rediviva) та квіти діасії.

Спа, побачений на квітці, може відвідувати їх за винагороду, крім пилку. Наприклад, вони могли полювати на нектар. І не виключено, що вони не причетні до успішного запилення відвіданої ними квітки. Пилок, виявлений на цих запилювачах, міг походити з іншого виду рослин. Спостереження за запилювачами на квітах може ввести в оману, намагаючись зрозуміти мережі запилення.

Традиційно взаємодії між рослинами та запилювачами досліджували за допомогою польових спостережень, мікроскопічної ідентифікації пилку або палінології та досліджень у клітках. Цей процес був повільним і вимагав великого досвіду, щоб правильно ідентифікувати рослини з їх пилку.

Як працюють методи на основі ДНК?

Методи, засновані на ДНК, все частіше використовуються для ідентифікації пилку на запилювачах та їх продуктах - наприклад, послідовності наступного покоління.

Технологія зчитує ДНК, ампліфіковану зі змішаного зразка пилку, а потім порівнює ДНК з еталонною базою даних для ідентифікації. Змішані зразки пилку можна ідентифікувати за генами, що містяться в ядрах пилку або хлоропластах. Використання комбінації цих генів для ідентифікації змішаних зразків пилку забезпечує більш точні результати, ніж вивчення лише одного гена.

Довідкова база даних, яка використовується для порівняння послідовностей ДНК пилку, повинна бути відповідно складною для отримання точних ідентифікаційних даних. Проект виробництва штрих-кодів у Південній Африці досягає значного прогресу. Це означає, що база даних про послідовності для різних рослин у країні стає більш повною для генів, що використовуються в метакоду пилку. Це означає, що можна зробити більш точні ідентифікації за пилком, зібраним у запилювачів.

Благополуччя запилювачів має прямий вплив на наше життя - від їжі, яку ми їмо, до одягу, який ми одягаємо, і навіть природного середовища, в якому ми відпочиваємо. Крім того, взаємодія між запилювачами та рослинами забезпечує довгострокову стійкість сільського господарства та природного середовища.

Розуміння цих взаємодій та їх змін із часом допоможе нам визначити, що загрожує рослинам та спільнотам запилення, і те, і інше є ключовим для довгострокової стійкості продуктів харчування та екосистем.