Группа международных ученых совершила технологический прорыв для «декодирования» предка культурной пшеницы с целью улучшения культурных сортов

 

В ходе исследования ученые обнаружили два новых гена, которые могут улучшить устойчивость пшеницы к болезням, в частности, к стеблевой ржавчине. Кроме того, такие передовые технологии могут применяться к любому геному растения

Последовательность цепочки генома хлебной пшеницы долгое время считалась трудной загадкой из-за ее обширных размеров и сложности. Тем не менее, поиск решения был стратегически важным для глобального продовольственного сектора. Ведь пшеничный хлеб обеспечивает людей более 20 процентами калорий и 23 процентами белка, необходимых для жизнедеятельности нашего организма.

И вот международная команда ученых, возглавляемая исследователями из Калифорнийского университета Дэвиса сделала шаг к распутыванию «пшеничной» головоломки путем секвенирования генома дикого предка хлебной пшеницы, известного как Aegilops tauschii (Эгилопс Тауша).

В статье, опубликованном 15 ноября в журнале Nature, исследователи рассказали, что они применили комбинацию передовых технологий для генерации последовательности генома в отношении Эгилопса Тауша, который отличается высокой адаптируемостью и сопротивляемостью болезням. Это растения может стать основным поставщиком желаемых генов для улучшения культурной пшеницы, чтобы придать ей лучшее качество зерна, устойчивость к болезням и экстремальным условиям (мороз, засуха, соленые почвы). Были получены два новых гена, которые отвечают за устойчивость пшеницы к стеблевой ржавчине, но которых нет в культурной пшеницы. Эти гены были выделены из Aegilops tauschii и теперь доступны для использования селекционерами в работе.

В чем заключалась основная сложность? Дело в том, что пшеница и ее дикие предки имеют очень длинные и сложные цепочки геномов, намного большие, чем у людей, что затрудняет их определение. По словам руководителя проекта, профессора кафедры растениеводческих наук Универститета Дэвиса Яна Дворжака, только современные технологии позволили продвинуться в этом проекте, начатом почти двадцать лет назад.

«Эта группа растений уникальна, потому что их геномы просто полны повторяющихся последовательностей. Так, геном Aegilops tauschii на 84% состоит из тесно связанных повторных последовательностей. Проект можно описать, как если бы вы разорвали все страницы в толстой книге и потом попытались их снова собрать вместе. Причем, каждое предложение на страницах было бы почти идентичным. Вот что нам удалось сделать», - сказал он.

Технологии, используемые исследователями, могут быть применены к любому геному растения, поэтому последствия открытия выходят за пределы пшеницы. В проекте принимали участие ученые из США, Германии, Канады, Китая, Великобритании, Франции и Швейцарии. Финансирование осуществлялось на средства гранта от Национального научного фонда США. (Источник: UCDAVIS UNINERSITY OF CALIFORNIA).