Картирование ДНК кукурузы раскрывает, как гены формируют признаки растений и устойчивость к вредителям

Учёные из Университета Рутгерса и других институтов выяснили, как определённые участки генетического материала кукурузы контролируют ключевые признаки, такие как архитектура растения и устойчивость к вредителям. Это открытие может помочь в создании более устойчивых и продуктивных сортов.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Plants, учёные определили, где в геноме кукурузы связываются белки-транскрипционные факторы, и как это связывание влияет на включение или выключение генов в конкретных тканях. Анализ проводился на двух линиях кукурузы — B73 и Mo17.

Ключевые выводы:

• Между линиями B73 и Mo17 обнаружены значительные различия в местах связывания транскрипционных факторов и в организации цис-регуляторных областей ДНК.
• Эти различия влияют на экспрессию генов и являются важным источником вариативности признаков кукурузы.
• С помощью инструмента генного редактирования CRISPR-Cas9 учёные отредактировали некоторые из этих областей ДНК и изучили эффекты, в том числе на ген, регулирующий устойчивость к кукурузной листовой совке.

Значение исследования:

Цис-регуляторные области были ключевыми для одомашнивания и улучшения многих сельскохозяйственных культур. Теперь, с технологиями вроде CRISPR-Cas9, они становятся важными мишенями для целенаправленного изменения признаков. Созданная учёными карта связывания транскрипционных факторов помогает определить, какие именно участки генома можно редактировать для повышения устойчивости к стрессам и вредителям или для изменения архитектуры растения.