Ген ReqQ — ключ к преодолению «прилипания» нежелательных признаков в селекции пшеницы

При селекции пшеницы желательные гены (например, повышающие урожайность) часто наследуются вместе с нежелательными, ухудшающими другие функции растения. Это явление известно как «прилипчивость» генов (linkage drag), и его трудно преодолеть, особенно в культурах с низкой частотой рекомбинации.

Исследование, опубликованное в Genome Biology группой профессора Энтони Холла, впервые в растениях идентифицировало ген ReqQ, контролирующий частоту кроссинговера и генной конверсии — процессов, которые могут разрывать сцепление генов.

• Рекомбинация (кроссинговер) — это обмен участками между парными хромосомами.
• Генная конверсия — это процесс, при котором одна версия гена (аллель) преобразуется в другую во время репарации разрывов двуцепочечной ДНК.

Учёные проанализировали генотипы скрещенных сортов пшеницы и их родителей. Это позволило обнаружить множество событий кроссинговера, а также — благодаря современным знаниям о геноме пшеницы — выявить ранее игнорировавшиеся события генной конверсии. Оказалось, что в пшенице генная конверсия происходит чаще и затрагивает более крупные участки ДНК, чем у других изученных растений.

ReqQ кодирует хеликазу (фермент, разделяющий цепи ДНК для репликации) и был экспериментально подтверждён как ключевой фактор в этих процессах.

«Работа знаменует собой новый рубеж в исследованиях пшеницы... Мы перешли от нового фенотипа к геномной позиции, гену и его валидации, используя только существующие данные, всего за три месяца. Этот ген и фенотип будут иметь огромное значение для селекционеров, ускоряя селекционный процесс», — заявил профессор Энтони Холл.

Открытие гена ReqQ открывает путь к управлению генной конверсией и рекомбинацией для преодоления «прилипчивости» генов и ускорения создания высокопродуктивных сортов пшеницы.