Расшифрован геном киноа для решения проблем продовольственной безопасности
Международная команда ученых, включая экспертов по селекции киноа из Вагенингенского университета, опубликовала 8 февраля 2017 года в журнале Nature полную последовательность ДНК киноа — сельскохозяйственной культуры, завоевывающей мир из Южной Америки.
Ключевые свойства и значение культуры:
- Богата незаменимыми аминокислотами и пищевыми волокнами, не содержит глютен.
- Дает приемлемый урожай даже на бедных почвах, что важно для фермеров.
- Рассматривается как культура для производства дополнительного продовольствия с меньшим потреблением воды и удобрений.
Достижения исследования:
- Расшифровка генома: Определена последовательность из более чем 1,3 миллиарда пар нуклеотидов (A, C, G, T), распределенных по 18 хромосомам.
- Методология: Ученые использовали комбинацию методов секвенирования ДНК и генетических карт, созданных путем скрещивания растений. Это позволило разместить 85% последовательности ДНК на 18 крупных сегментах, соответствующих хромосомам.
- Практическое применение: Новые знания уже используются селекционерами для выведения сортов, хорошо растущих на засоленных почвах и отвечающих вкусовым требованиям потребителей.
Прорыв в селекции "сладких" сортов:
- Обнаружены мутации, которые препятствуют выработке горьких сапонинов в некоторых сортах киноа.
- Такие "сладкие" сорта не требуют полировки для удаления горечи, что экономит 15–20% ресурсов.
- Знание ДНК позволяет быстро отбирать растения, не производящие горькие вещества, в процессе селекции.
- Ученые предполагают, что с помощью направленной мутагенной селекции можно сделать "сладкими" уже существующие региональные сорта, возможно, с помощью одной конкретной мутации.
Исторический контекст и роль Вагенингенского университета:
- Киноа использовалась древними цивилизациями Анд, но не была полностью одомашнена.
- Команда из Вагенингена предоставила экспертов по секвенированию ДНК и селекции, а также создала генетические карты, на которых был обнаружен ген, регулирующий производство сапонинов.
- С 1990-х годов университет уже вывел четыре сорта без горьких веществ.
Исследование возглавлял Университет науки и технологий имени короля Абдаллы в Саудовской Аравии — регионе со сложными условиями для роста растений. Новые знания о ДНК ускорят разработку устойчивых сортов киноа, отвечающих запросам фермеров и потребителей.