Путеводитель по геному сельскохозяйственных культур
Исследователи из Генриха Гейне в Дюссельдорфе и Института Карнеги разработали метод для точного выявления различий в генетической информации, ответственных за разнообразие признаков у растений, таких как урожайность и устойчивость к вредителям.
Суть метода
- Метод использует гибридные растения (первое поколение от скрещивания двух сортов) для сравнения регуляторных областей ДНК по всему геному.
- Он позволяет измерить, связываются ли транскрипционные факторы (белки, регулирующие активность генов) сильнее с материнским или отцовским геномом.
- Фокус на цис-элементах — регуляторных участках ДНК, изменения в которых во многом определяют различия между сортами.
Результаты на примере кукурузы
- Метод был продемонстрирован для транскрипционного фактора в пути брассиностероидов — гормона, связанного с ростом и устойчивостью к болезням.
- Удалось идентифицировать тысячи геномных вариаций, объясняющих различия в урожайности или устойчивости к болезням у разных сортов кукурузы.
- Показано, что эти различия почти в равной степени обусловлены генетическими и эпигенетическими факторами (эпигенетика влияет на активность генов без изменения последовательности ДНК).
Практическое значение
- Создан список из более 6000 регионов генома, которые могут стать мишенями для селекции растений.
- Эти регионы содержат варианты, отвечающие за положительные признаки, отсутствующие у других сортов.
- Исследование служит «путеводителем» для применения современных методов селекции и биотехнологий, позволяя целенаправленно комбинировать оптимальные генетические варианты для выведения новых сортов.
Источник: Genome Biology