Генерация популяций гомозиготных мутантов ячменя путем обработки микроспор этилметансульфонатом

Исследователи объединили экспертизу в генетике и геномике ячменя (группа доктора Пин Ян, Китайская академия сельскохозяйственных наук) с экспертизой в культивировании микроспор ячменя (группа доктора Чэнхун Лю, Шанхайская академия сельскохозяйственных наук). Цель — решить проблему больших затрат времени и пространства при создании гомозиготных индуцированных мутантов — важных генетических ресурсов для теоретических исследований и предикционной селекции.

Ученые применили химический мутагенез (этилметансульфонат, EMS) непосредственно на среде для культивирования микроспор ячменя. Это позволило получить гаплоидные мутации, которые становились гомозиготными в регенерированных растениях — удвоенных гаплоидах (DH).

Были оценены влияние генотипа ячменя и дозы мутагена, в том числе путем оценки плотности мутаций по всему геному с помощью высокопроизводительного секвенирования. Это дает ориентиры для будущей оптимизации метода. Исследование опубликовано в журнале aBIOTECH.

Ключевые преимущества метода:

• Рутинный метод обработки семян приводит к гетерозиготности в ранних поколениях, что затрудняет выявление фенотипических изменений по количественным или рецессивным признакам.
• Мутагенез изолированных микроспор позволяет получать линии DH с закрепленными гомозиготными мутациями. Растения с фенотипическими изменениями можно распознать уже в очень раннем поколении.
• Обработке можно подвергнуть миллионы гаплоидов в условиях, экономящих пространство.
• Сочетание индуцированного мутагенеза с культурой микроспор может значительно ускорить создание новых генетических ресурсов для предикционной селекции.

Помимо создания популяции ячменя с тысячами гомозиготных мутантов, эта работа предлагает эффективный подход к разработке новых генетических ресурсов и может служить ценным ориентиром для работы с другими культурами.