Международная группа ученых из Австралии и Китая обнаружила бесценную генетическую и геномную информацию в ходе самого полного на сегодняшний день в мире проекта по секвенированию и сборке генома пшеницы. Исследование дает ответы на ключевые вопросы об эволюции пшеницы и предлагает трамплин для будущих изучений генома и глобальных программ селекции.

Четырехлетний проект, совместно возглавляемый учеными из Центра инноваций в области растениеводства и продовольствия (CCFI) при Университете Мердока, Китайской академии сельскохозяйственных наук (CAAS) и Китайского сельскохозяйственного университета (CAU), завершился сборкой 17 референтных геномов пшеницы, что привело к выявлению 250 000 структурных вариаций, которые определяют адаптацию к окружающей среде, устойчивость к болезням и пищевые предпочтения. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Исчерпывающее исследование, включающее репрезентативные сорта пшеницы за последние 70 лет, предоставило широкий спектр идей: от влияния пшеницы на пищевые привычки до нового понимания генома пшеницы и того, как она эволюционировала от яровой к озимой культуре.

Важно отметить, что ученые также выявили гены, отвечающие за устойчивость к новым болезням и адаптацию к окружающей среде, и это послужит целям для селекции пшеницы будущего.

В своем заявлении один из руководителей исследования и директор CCFI профессор Раджив Варшни сказал: «Эта работа, которая привела к созданию наиболее подробного источника генетической и геномной информации о пшенице, предлагает захватывающие идеи о происхождении пшеницы, ее эволюции и влиянии на человеческую культуру».

«Например, мы узнали, что пшеница эволюционировала из культуры, выращиваемой исключительно весной, в культуру, способную зимовать, что дает ответ на вопрос, который ставил в тупик исследователей эволюции на протяжении многих лет. Из наших результатов мы можем сделать вывод, что этот сдвиг тесно связан с изменением климата за последние 100 лет. Мы также продемонстрировали, что генетическая область, которая когда-то считалась «мертвой зоной», на самом деле играет очень важную роль в дифференциации сортов. Наше исследование показало, что накопление структурных вариаций в проксимальной области центромеры значительно снижает количество перекрестных рекомбинаций между сортами, что поможет ускорить интеграцию лучших генов, обнаруженных вокруг центромер».

Профессор Сюэ Юн Чжан, один из руководителей исследования из CAAS, сказал: «Еще одно интересное открытие, сделанное в ходе этого совместного исследования, заключается в том, как гены, отвечающие за твердость пшеницы, напрямую повлияли на пищевые привычки и культуру в Китае, такие как предпочтения и методы приготовления пищи».

Профессор Варшни добавляет: «Что действительно выделяется как жизненно важный источник информации, особенно для австралийской пшеничной промышленности, так это наши выводы по хромосоме 1RS. Эта хромосома, которая содержит важные гены устойчивости к таким болезням, как мучнистая роса и ржавчина, претерпевает процесс быстрой эволюции, и понимание этих динамических изменений будет важно для создания новых сортов, которые смогут лучше противостоять этим разрушительным болезням».

Заместитель проректора по исследованиям и инновациям Университета Мердока, профессор Питер Иствуд сказал: «Мы очень гордимся тем, что исследователи Университета Мердока играют роль в разработке самого обширного источника генетической информации о пшенице. Благодаря 17 референтным геномным сборкам и идентификации почти 250 000 структурных вариаций это исследование прокладывает путь к лучшим сортам пшеницы, которые могут противостоять вредителям и болезням, одновременно поддерживая глобальные усилия по обеспечению продовольственной безопасности».

Проректор и директор Института будущего продуктов питания в Университете Мердока профессор Питер Дэвис отметил значимость этого исследовательского проекта. «Хорошее исследование основано на понимании прошлого для формирования будущего, и это исследование имеет большое значение для обеспечения будущего одного из важнейших основных продуктов питания в мире. Поздравляем профессора Варшни и всех соавторов с этим историческим исследованием, которое, несомненно, послужит важным справочным пособием для селекции пшеницы и других культур, способных адаптироваться к нашему меняющемуся климату», заключил он.

agroxxi.ru

Прогноз биржевых цен на 28 ноября 2024