Четыре новых гена риса могут повысить урожайность

Японские исследователи применили метод, используемый в генетическом анализе человека, к рису и быстро обнаружили четыре новых гена, потенциально важных для сельского хозяйства. Эти открытия могут повлиять на селекцию культур и помочь в борьбе с нехваткой продовольствия из-за роста населения. Статья была опубликована 21 июня 2016 года (по японскому стандартному времени) в онлайн-версии журнала Nature Genetics.

Метод анализа

Для эффективной селекции новых сортов необходимо быстро идентифицировать гены, связанные с высокой урожайностью. Традиционный метод количественного анализа локусов признаков (QTL) требует много времени. Команда использовала метод полногеномного поиска ассоциаций (GWAS), который анализирует данные многих существующих особей за короткий срок.

Ход исследования

Учёные ограничили выборку 176 японскими сортами риса, включая 86 сортов, используемых для производства саке, которые Университет Кобе сохранял на протяжении многих лет. С помощью секвенирования нового поколения была определена полная последовательность каждого сорта и обнаружено в общей сложности 493 881 однонуклеотидный полиморфизм.

Обнаруженные гены

На основе этих результатов команда провела GWAS-анализ и быстро идентифицировала четыре гена в группе из 12 хромосом риса:

• Хромосома 1: ген, определяющий дату цветения.
• Хромосома 4: ген, влияющий на количество метёлок, ширину листа и число зёрен.
• Хромосома 8: ген, влияющий на длину остей (фактор, влияющий на уборку урожая).
• Хромосома 11: ген, определяющий дату цветения, высоту растения и длину метёлки.

Значение работы

Успех этого эксперимента может помочь в обнаружении генов у других видов растений и животных и потенциально внести вклад в решение проблемы нехватки продовольствия. Японские сорта риса, использованные в исследовании, могут служить ценным генетическим ресурсом для идентификации других генов и выведения новых сельскохозяйственных культур.