Учёные завершили самый полный на сегодня генетический анализ кукурузы

Междисциплинарная команда под руководством исследователей из Корнеллского университета и Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (USDA-ARS) опубликовала наиболее всесторонний на сегодня анализ генома кукурузы.

Ожидается, что эта работа ускорит создание улучшенных сортов одной из важнейших мировых сельхозкультур. Результаты должны усилить международные усилия по повышению урожайности, расширению ареалов выращивания и выведению сортов, более устойчивых к вредителям и болезням.

Финансируемая в США Национальным научным фондом (NSF) и USDA, работа стала результатом сотрудничества учёных из 17 учреждений США и других стран, включая Университет Висконсин-Мэдисон, Университет Миссури-Колумбия, Университет штата Северная Каролина, Пекинский институт геномики, Калифорнийский университет в Дэвисе и Международный центр улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT) в Мехико.

Исследование представлено в виде двух проектов по геному кукурузы, опубликованных в виде отдельных отчётов в выпуске журнала Nature Genetics от 3 июня.

Ключевые результаты исследований:

• Генетическое разнообразие и эволюция: Одна работа, под руководством Дорин Уэр (USDA-ARS и Лаборатория в Колд-Спринг-Харбор), изучила генетическую структуру, взаимосвязи и порядок генов у более чем 100 разновидностей дикой и одомашненной кукурузы.
• Путь одомашнивания: Другое исследование под руководством Джеффа Росс-Ибарры (Калифорнийский университет в Дэвисе) показало, как кукуруза эволюционировала более 8700 лет назад из дикой травы в низменных районах юго-западной Мексики в сегодняшнюю повсеместную культуру.
• Роль древних фермеров: Учёные сравнили дикие разновидности с традиционными сортами со всей Америки и с современными улучшенными линиями. Они выявили сотни генов, сыгравших роль в преобразовании кукурузы, и показали, что этот переход был в значительной степени достигнут древними земледельцами, впервые одомашнившими её тысячи лет назад.

Значение и перспективы:

• Сельское хозяйство: Анализ станет важным инструментом для учёных и селекционеров в улучшении жизненно важного источника питания.
• Биоэкономика: Работа имеет потенциал для решения насущных потребностей биоэкономики, включая развитие кукурузы как источника биотоплива.
• Адаптация к изменениям: Методы, разработанные в проекте, позволят изучать генетические различия у других организмов в ответ на изменение климата, деятельность человека и инвазивные виды.

Контекст: В прошлом году экономическая стоимость урожая кукурузы в США составила $76 млрд при производстве около 12 млрд бушелей — более трети мирового предложения. Кукуруза является крупнейшей продовольственной культурой в мире.