Идентифицированы гены, потенциально ответственные за устойчивость сахарного тростника к стрессам

Исследование, проведенное в Университете Кампинаса (UNICAMP, Бразилия), выявило орфанные гены у дикого сахарного тростника (Saccharum spontaneum). Этот вид обладает исключительной устойчивостью к биотическим стрессам (нематоды, грибы, бактерии) и абиотическим (холод, засуха, засоленность, бедные почвы).

Цель исследования, описанного в журнале Frontiers in Plant Science, — определить, играют ли орфанные гены S. spontaneum значимую роль в его стрессоустойчивости.

Орфанные гены — это гены, характерные для конкретной таксономической группы, без значительного сходства последовательностей с генами других линий. У S. spontaneum они могли возникнуть:

• Из копий существующих генов после событий удвоения всего генома, которые со временем мутировали.
• В результате реорганизации некодирующих участков генома, что часто встречается у организмов со сложными геномами.

Ключевые выводы:

• Ученые идентифицировали в геноме S. spontaneum участки, не имеющие аналогов у других организмов.
• Некоторые из этих генов меняют свою экспрессию в ответ на различные типы абиотического стресса, особенно холода.
• Это указывает на их возможную регуляцию под воздействием стресса и потенциально важную роль в устойчивости.

Перспективы:

• Следующий шаг — эксперименты с растениями, подвергнутыми различным стрессам, для изучения экспрессии орфанных генов.
• После подтверждения функций лучших генов-кандидатов возможны биотехнологические применения: их вставка в ценные культуры для повышения устойчивости.
• Технологии вроде CRISPR позволяют редактировать гены для повышения толерантности к засухе, засолению или холоду, что критически важно для устойчивого сельского хозяйства.