Больше риса: 13 геномов раскрывают пути к обеспечению растущего населения

Рис — основной продукт питания для миллиардов людей, обеспечивая около 20% потребляемых человечеством калорий. Производство риса критически важно для глобальной продовольственной безопасности, а спрос будет расти вместе с населением планеты, которое, по оценкам, увеличится на 2–3 миллиарда к 2050 году.

Международный консорциум ученых под руководством Дорин Уэр из Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор и Министерства сельского хозяйства США создал обширный генетический ресурс, который ускорит выведение новых сортов. Ученые секвенировали геномы семи диких видов риса и двух культивируемых сортов: засухоустойчивого Nagina 22 и высокоурожайного IR8 ("чудо-риса"), сыгравшего ключевую роль в "Зеленой революции".

Сравнив эти девять новых последовательностей с четырьмя ранее доступными геномами дикого риса, команда получила новое представление об эволюционной истории растения протяженностью 15 миллионов лет. Ресурс охватывает геномы диких видов, адаптировавшихся к разным условиям в Азии, Африке, Южной Америке и Австралии, что позволяет выявить ценные генетические последовательности, сохранившиеся в процессе адаптации.

В исследовании, опубликованном 22 января 2018 года в Nature Genetics, команда выделяет один из обнаруженных ценных инструментов: тысячи генов, которые, по-видимому, кодируют устойчивость к болезням. Использование этих генов для создания сортов, устойчивых к грибкам, бактериям и другим патогенам, может снизить потребность в пестицидах и повысить надежность урожаев.

Сравнительный анализ также дает новые подсказки о молекулярных механизмах эволюции новых признаков, что представляет ценность для селекционеров. Эта информация ускорит разработку улучшенных линий риса как традиционными методами селекции, так и с помощью новых генетических технологий.