Чина посевная - бобовая культура, ценимая за ее устойчивость к воздействию окружающей среды, включая засухи, наводнения и засоление. Культура выращивается уже не менее 8000 лет и широко распространена в некоторых частях Европы, Азии и Африки, хотя в настоящее время большая часть ее выращивания сосредоточена в Южной Азии и на высокогорьях Эфиопии и Эритреи.
Чина - диплоидный вид с семью парами хромосом и преимущественно автогамным размножением. На сегодняшний день опубликованы две сборки генома Lathyrus sativus для генотипов Pusa-24 6 и LS007.
Новая референтная сборка генома LS007, которую мы провела команда международных исследователей, представляет собой значительный прогресс в полноте, непрерывности и точности сборки и может служить референтным геномом для селекции чины. Материал, используемый для секвенирования, прошел 6 поколений односемянного происхождения, чтобы обеспечить низкую степень гетерозиготности.
Этот новый эталонный геном хромосомного масштаба, как отмечают исследователи в статье, опубликованный в журнале Scientific Data, открывает новые возможности для ускорения современной селекции этой недоиспользуемой бобовой культуры для климатически оптимизированного сельского хозяйства.
Последовательность генома чины, размер которой почти в два раза превышает размер человеческого генома, была собрана с нуля и представляет собой улучшение более раннего проекта сборки линии чины посевной LS007.
«Мы хотим установить эту новую последовательность генома в качестве референтного генома для сообщества чины посевной, и мы рады поделиться этим ценным ресурсом с другими учеными, чтобы они могли использовать его и изучать чину посевную», - пояснил соавтор исследования доктор Питер Эммрих, научный сотрудник Норвичского института устойчивого развития (NISD) и руководитель приглашенной группы в Центре Джона Иннеса.
«В период участившихся погодных потрясений этот геном позволяет нам раскрыть секреты устойчивости чины посевной, чтобы еще больше улучшить эту культуру для фермеров», - добавил он.
Улучшения в точности и полноте генома сборка также позволяет исследователям изучать эволюционные связи между видами, помогая выявлять генные пути, которые можно использовать для улучшения урожая или понимания его исключительной устойчивости к засухе.
Доктор Энн Эдвардс, научный сотрудник Центра Джона Иннеса, сказала: «Поскольку мы готовимся к будущему с усилением изменения климата, нам понадобятся культуры, которые могут справиться с засухой, наводнениями или затоплениями соленой водой. Эта новая последовательность генома означает, что мы приблизились к добавлению чины посевной в список климатически оптимизированных культур будущего. Это захватывающее время для сообщества исследователей чины посевной».
На протяжении столетий чина посевная использовалась как страховая культура, которая выживает, когда другие культуры не дают урожая, и ее можно безопасно употреблять в пищу как часть сбалансированной диеты. Она относится к группе забытых и недоиспользуемых культур, играющих ключевую роль в местном питании и средствах к существованию, но которые исторически получали мало внимания от селекционеров и исследователей. Однако устойчивость чины как к засухе, так и к наводнениям делает его перспективной культурой для обеспечения продовольственной безопасности в условиях меняющегося климата.
Широкое распространение чины обыкновенной было затруднено из-за токсина, содержащегося в ее семенах и побегах, который может у людей с недоеданием вызывать заболевание нейролатиризм, состояние, вызывающее необратимый паралич. Другим серьезным препятствием, мешающим улучшению селекции сельскохозяйственных культур, было отсутствие геномной справки для этой культуры.
Доступность новой последовательности генома означает, что исследователи могут использовать редактирование генов и современные методы селекции для разработки сортов чины с улучшенными агрономическими характеристиками или низким или нулевым содержанием токсинов. Это означает, что чину можно будет использовать для внесения важного вклада в более диверсифицированную и устойчивую к климату продовольственную систему в будущем.
Источник: John Innes Centre.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
