Обнаружен ген, который может привести к созданию лучших сортов сои для севера США

Исследователи из Университета Пердью и Университета Небраски-Линкольн обнаружили ген сои, мутация которого влияет на рост стебля растения. Это открытие может привести к созданию улучшенных сортов сои для северных штатов США.

Профессор агрономии Пердью Цзяньсинь Ма и его коллеги идентифицировали ген Dt2, который вызывает полудетерминантный тип роста у растений сои. Полудетерминантные растения сои — растения среднего размера, которые продолжают вегетативный рост даже после цветения — могут производить столько же или больше стручков, чем современные северные сорта, но не вырастают такими высокими. Их меньшая высота делает их более устойчивыми к полеганию — изгибу или поломке главного стебля.

«Этот ген может помочь нам улучшить потенциал урожайности и адаптивность сои для конкретных регионов выращивания», — сказал Ма. — «Теперь мы можем сосредоточиться на создании ряда элитных полудетерминантных сортов сои, которые могут очень хорошо проявлять себя в высокоурожайных, орошаемых условиях, таких как в Небраске и на северо-востоке Индианы».

Сорта сои часто делят на две группы:

• Индетерминантные — высокие растения, главный стебель которых продолжает расти после цветения.
• Детерминантные — более низкие, кустистые растения, главный стебель которых прекращает рост с началом формирования цветков.

Детерминантные растения сои процветают в более длинном вегетационном периоде юга, в то время как перекрывающиеся вегетативная и репродуктивная стадии индетерминантных растений делают их более подходящими для севера. Однако высота индетерминантных сортов делает их склонными к полеганию.

Для производителей сои на севере полудетерминантные растения сои могут представлять собой «идеальный» сорт, «золотую середину» между двумя типами. По словам Ма, полудетерминантная соя проста в управлении, имеет схожую или лучшую урожайность, чем индетерминантные растения, и может справляться с коротким вегетационным периодом.

В США распространен только один полудетерминантный сорт сои — NE3001. Точное определение гена Dt2 позволит Ма и его исследователям использовать естественные методы селекции растений для разработки различных полудетерминантных сортов.

«Потенциал урожайности сои в США не полностью раскрыт, отчасти из-за отсутствия полудетерминантных сортов», — сказал он. — «Сейчас мы работаем над преобразованием высокоурожайных индетерминантных сортов в полудетерминантные типы, чтобы проверить их потенциал урожайности».

Ма, который ранее идентифицировал ген Dt1, вызывающий индетерминантность у сои, использовал комплексный генетический подход для изоляции и характеристики Dt2. После идентификации гена он вставил его в индетерминантные сорта, чтобы подтвердить, что он заставляет растения становиться полудетерминантными. Dt2 подавляет уровень экспрессии Dt1, заставляя растения сои расти ниже.

Ма отметил, что этот тип мутации, по-видимому, уникален для сои, поскольку полудетерминантность у других растений, таких как томаты и нут, вызывается другим генетическим механизмом.

Соавтор исследования Джеймс Спект, профессор агрономии и садоводства в Университете Небраски-Линкольн, заявил, что идентификация Dt2 дает селекционерам сои мощный инструмент для выведения новых сортов.

«Это предоставляет селекционерам идеальный генетический маркер для идентификации полудетерминантности в семенах и проростках сои», — сказал он.