Расшифровка геномов сельскохозяйственных культур для улучшения селекции
Ученые из Научного парка Нориджа совместно с коллегами из Китая разработали новые методы, которые помогут применять геномику для выведения улучшенных сортов сельскохозяйственных культур, необходимых для обеспечения продовольственной безопасности в будущем. Изучив сложный геном рапса (Brassica napus), они смогли создать карты генома, необходимые для предиктивной селекции.
- Предиктивная селекция — это продвинутая методика, при которой идентифицируются конкретные участки генома, с наибольшей вероятностью содержащие полезные гены. Это отличается от традиционной селекции, основанной на скрещивании и отборе.
- Проблема сложных геномов: Использование геномики для таких культур, как пшеница и рапс, затруднено из-за их полиплоидных геномов (содержащих несколько наборов хромосом). Рапс, важная масличная культура, недавно образовался из видов Brassica rapa и Brassica oleracea.
Новый подход: анализ транскриптома
Вместо попыток секвенировать всю ДНК команда под руководством профессора Яна Бэнкрофта сосредоточилась на РНК, транскрибируемой с ДНК (транскриптоме). Ученые проанализировали транскриптом молодых листьев рапса с помощью платформы Illumina GAII.
Результаты и значение
- На основе вариаций в последовательностях исследователи построили генетические карты сцепления для рапса и идентифицировали более 23 000 маркеров.
- Это позволило сопоставить геном рапса с геномом модельного растения Arabidopsis thaliana и данными его видов-предшественников.
- Такой метод «расшифровки» генома полиплоидных культур, вероятно, применим и к другим важным культурам, например, к пшенице, с использованием модельной травы Brachypodium distachyon.
Как отметил профессор Бэнкрофт, эта работа открывает возможности для использования методов предиктивной селекции, которые помогут в создании улучшенных сортов.