Метод быстрого клонирования генов AgRenSeq ускорит защиту сельхозкультур от болезней
Исследователи разработали новый метод AgRenSeq (speed cloning), который позволяет быстро находить гены устойчивости к болезням у диких родственников культурных растений и переносить их в элитные сорта.
Как работает метод:
- Создаётся генетическая «библиотека» из множества образцов дикого родственника культуры (например, 151 линия Aegilops tauschii для пшеницы).
- Растения заражают патогеном (например, стеблевой ржавчиной) и определяют устойчивые и восприимчивые особи.
- С помощью высокопроизводительного секвенирования и биоинформатического алгоритма коррелируют данные о устойчивости с последовательностями ДНК.
- Это позволяет быстро идентифицировать и клонировать нужные гены устойчивости.
Результаты и преимущества:
- В испытаниях на дикой пшенице за несколько месяцев были идентифицированы и клонированы четыре гена устойчивости к стеблевой ржавчине. По традиционным методам этот процесс занимал 10–15 лет.
- Метод сочетает ассоциативную генетику (поиск связей между участками генома и признаками) и захват последовательностей (таргетное секвенирование генов иммунных рецепторов), что делает его рентабельной альтернативой полногеномному секвенированию.
- Технология позволяет создавать более устойчивые сорта, что повышает урожайность и снижает зависимость от пестицидов.
Перспективы:
Метод, уже опробованный на пшенице, готов к применению для защиты многих культур, имеющих диких родственников: сои, гороха, хлопка, кукурузы, картофеля, ячменя, риса, банана и какао. В сочетании с технологией speed breeding («быстрое разведение») он позволит внедрять гены устойчивости в элитные сорта в течение нескольких лет.
Исследование, финансируемое BBSRC, опубликовано в журнале Nature Biotechnology.