Обнаружены гены толерантности к бору для повышения урожайности пшеницы
Австралийские ученые идентифицировали гены в пшенице, которые контролируют устойчивость к токсичности бора — значимому фактору, ограничивающему урожайность почв по всему миру.
Опубликованное в журнале Nature, это открытие генов толерантности к бору в ДНК пшеницы позволит селекционерам быстрее выводить новые сорта для повышения урожайности и помощи в обеспечении продовольствием растущего населения планеты.
Исследователи из Австралийского центра функциональной геномики растений отмечают, что на почвах, где токсичность бора снижает урожай, генетическое улучшение культур — единственная эффективная стратегия решения проблемы.
Глобальная проблема и генетическое решение
- Около 35% населения мира зависит от пшеницы.
- Более 30% почв в зерновых регионах южной Австралии и многих засушливых районах мира имеют повышенный уровень бора.
- Толерантные линии пшеницы сохраняют хороший рост корней в токсичных почвах, в то время как у нетолерантных корневая система угнетается.
Точность селекции
Идентификация генов и их вариантов, ответственных за адаптацию, предоставила молекулярные маркеры для селекционных программ. Это позволяет с 100% точностью отбирать линии на толерантность к бору.
Преодоление сложности генома
Геном пшеницы очень велик (примерно в 6 раз больше человеческого), что ранее затрудняло поиск генов. Современные технологии молекулярной биологии и генетики, а также обширные коллекции генетического материала пшеницы позволили провести этот анализ.
Исторический след и географическая адаптация
Ученые проследили эти конкретные гены толерантности от диких пшениц Средиземноморья через линии, завезенные в Австралию более века назад, до современных коммерческих сортов. Была обнаружена четкая корреляция между распределением вариантов гена и уровнем бора в почвах разных географических регионов.
Это открытие дает селекционерам инструменты для точного отбора нужных вариантов гена толерантности, адаптированных к конкретным условиям окружающей среды.