Древнее зерно раскрывает генетические секреты устойчивости пшеницы
Исследователи под руководством Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) составили первую полную геномную карту древнего зерна — однозернянки (эйнкорна). Работа опубликована в журнале Nature.
Последовательность длиной в 5.2 миллиарда «букв» дает представление об эволюционном происхождении разных видов пшеницы. Это может помочь в создании сортов хлебной пшеницы с повышенной устойчивостью к болезням, более высокой урожайностью и улучшенной выносливостью.
Ценность эйнкорна
Однозернянка (Triticum monococcum) — одно из древнейших одомашненных зерен, культивируемое более 10 000 лет. Сегодня она ценится за уникальный вкус и питательность, но её глобальное значение снизилось с ростом популярности хлебной пшеницы.
Проблема современной пшеницы
Современные сорта хлебной пшеницы дают высокий урожай, но имеют сниженное генетическое разнообразие по сравнению с дикими родственниками. Это вызывает опасения об их устойчивости к изменению климата и новым болезням.
Генетический резервуар эйнкорна
Эйнкорн сохранил более обширный генофонд, который может содержать ключи к созданию более устойчивой хлебной пшеницы. Учёные использовали комбинацию технологий секвенирования ДНК, чтобы создать высококачественные сборки генома как диких, так и одомашненных разновидностей эйнкорна.
Сложная история скрещивания
Раньше считалось, что эволюция пшеницы была постепенным процессом с ограниченным смешением видов. Новый геномный анализ показывает, что история пшеницы гораздо сложнее и включала активный обмен генами между разными видами, включая эйнкорн.
След в современном геноме
Подобно тому, как человеческий геном содержит последовательности неандертальцев, геном современной хлебной пшеницы содержит остатки ДНК эйнкорна. В прошлом гены эйнкорна могли помочь хлебной пшенице адаптироваться к меняющемуся климату.
Перспективы для селекции
«Ресурсы нашей лаборатории помогут точно переносить полезные гены из эйнкорна в хлебную пшеницу», — отмечает Саймон Краттингер. Это открывает путь к созданию более устойчивых и питательных сортов с помощью современных методов молекулярно-направленной селекции.