Исследование раскрывает генетические секреты популярного американского снека
Новое исследование Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне выявило значительное неиспользуемое генетическое разнообразие в популяциях попкорна.
Генетическое разнообразие
Ученые проанализировали 320 общедоступных линий попкорна и обнаружили вариации более чем в 308 000 участков генома. Это разнообразие может быть использовано для улучшения агрономических характеристик культуры, таких как устойчивость к болезням и гербицидам.
Две основные группы
Анализ однонуклеотидных полиморфизмов (SNPs) позволил разделить североамериканский попкорн на две группы:
- Желтые перловые типы — демонстрируют высокий уровень инбридинга, что привело к улучшенным характеристикам для приготовления, но снизило генетическое разнообразие.
- Белые остроконечные и латиноамериканские типы — составляют вторую группу.
Разгадка толерантности к гербициду
Исследователи изучили давнюю загадку: почему гербицид никосульфурон, применяемый с 1990-х годов, рекомендован только для гибридов с желтым зерном, но не для белого попкорна.
- Эксперименты с 294 генотипами попкорна показали, что чувствительность к никосульфурону коррелирует не с цветом зерна, а с генетическим происхождением и популяционной структурой.
- Остроконечные и латиноамериканские типы оказались более чувствительными, чем желтые перловые.
- В отличие от зубовидной кукурузы, где за детоксикацию отвечает ген
nsf1, в попкорне была обнаружена совершенно другая группа генов, связанных с толерантностью. Это указывает на альтернативный механизм устойчивости.
Перспективы
Исследование открывает возможности для:
- Диверсификации гермоплазмы компаниями-производителями попкорна.
- Улучшения толерантности к никосульфурону и другим гербицидам в новых сортах, что может привести к обновлению инструкций по применению гербицидов.
- Дальнейшего скрининга набора данных для выявления желаемых признаков и создания элитных линий попкорна.