Генетические ограничения угрожают нуту — глобально важной пищевой культуре
Нут — культура жизненной важности, особенно в Индии, Пакистане и Эфиопии, где каждый пятый человек в мире зависит от него как от основного источника белка. Из-за изменения климата потребуются новые сорта растений, способные справляться с засухой, жарой и вредителями.
Источником новых признаков могут стать дикие родственники культурных растений — наиболее перспективный резерв генетического разнообразия. Исследование под руководством Эрика Бишопа фон Веттберга из Университета Вермонта, опубликованное 13 февраля в Nature Communications, показало крайне низкое генетическое разнообразие и угрозы будущей адаптивности культурного нута.
В поисках дикого нута
Нут (Cicer arietinum) был одомашнен в Месопотамии около 10 000 лет назад. Его ближайший дикий родственник, Cicer reticulatum, сейчас встречается лишь в нескольких провинциях на юго-востоке Турции. В 2013 году учёные провели двухмесячную экспедицию в этом регионе, собирая семена и образцы ДНК диких растений.
Анализ показал, что в процессе одомашнивания нут прошёл через экстремальное генетическое "бутылочное горлышко": более 93% генетического разнообразия диких растений отсутствует в современных селекционных программах. Это угрожает способности культуры адаптироваться к меняющимся условиям.
Управление генами
Учёные провели масштабное скрещивание диких растений с культурными. Полученные данные о геномах "указывают путь вперёд для улучшения нута и многих других культур".
Современные достижения в геномике позволяют селекционерам выявлять полезные признаки у диких растений (например, устойчивость к насекомым-вредителям) и целенаправленно вводить их в культурные сорта, сохраняя при этом ключевые агрономические качества.
Собранный генетический материал и семена значительно расширяют мировой фонд родственников нута для науки и будут сохранены в международных банках семян и гермоплазмы. Однако существует срочная необходимость в сборе и сохранении диких родственников многих культур, поскольку они находятся под угрозой из-за потери среды обитания.