Международная команда расшифровала геном твердой пшеницы
Международный консорциум секвенировал полный геном твердой пшеницы (durum) — источника манной крупы для пасты, основного продукта питания для населения мира. Результаты опубликованы в журнале Nature Genetics.
Команда также обнаружила способ значительного снижения уровня кадмия в зерне твердой пшеницы, что обеспечит безопасность и питательную ценность зерна с помощью селекции.
Ключевые достижения:
- Впервые собран полный геном высококачественного сорта твердой пшеницы Свево. Геном твердой пшеницы в четыре раза больше человеческого.
- Созданная «генетическая схема» позволяет быстро идентифицировать гены, ответственные за важные признаки: урожайность, устойчивость к болезням и питательные свойства.
- Сравнение с диким родственником (пшеницей-двузернянкой) выявило потерю геномного разнообразия за века селекции. Теперь можно точно восстановить утраченные полезные гены.
- Идентифицирован ген, ответственный за накопление токсичного тяжелого металла кадмия в зерне. Это позволяет селекционировать сорта с уровнем кадмия значительно ниже стандартов ВОЗ.
Значение работы:
- Луиджи Каттивелли (CREA, Италия): Работа заложит новые стандарты селекции и безопасности продуктов из твердой пшеницы, поможет создать сорта, лучше адаптированные к климатическим вызовам.
- Кертис Познак (Университет Саскачевана): «Голубая карта» генома позволяет понять, как гены работают и взаимодействуют.
- Альдо Чериотти (CNR, Италия): Последовательность генома поможет понять генетику глютеновых белков и улучшить качество пасты.
- Роберто Тубероза (Университет Болоньи): Наличие последовательности генома — важный инструмент для создания новых сортов с повышенным потенциалом урожайности и качества.
Особенности генома:
Твердая пшеница является полиплоидом и содержит два генома. Вопрос их взаимодействия фундаментален и может влиять на качество пищи и урожайность (Клаус Майер, Helmholtz Zentrum München).
Контекст:
Твердая пшеница, произошедшая от дикой двузернянки, стала основной культурой в Средиземноморье примерно 1500–2000 лет назад. Сегодня ее выращивают в Канаде, Европе, США, Южной Азии, а также на небольших фермах в Северной и Восточной Африке и на Ближнем Востоке.