Кассава: проблема и геномный подход

Исследователи из Международного института тропической Африки (IITA) в Кении, Мтакаи Нгара и Тедди Амуге, изучают геномику, чтобы помочь в селекции более эффективной кассавы для обеспечения продовольственной безопасности.

Кассава (Manihot esculenta) — важный источник калорий для 800 миллионов человек в тропиках. Это «культура бедняка», так как её могут выращивать мелкие фермеры на бедных почвах в засушливых и подверженных болезням регионах.

Средняя урожайность кассавы составляет 15 метрических тонн с гектара, что в шесть раз меньше потенциальных 90 тонн. Одно из ключевых ограничений — болезни, особенно болезнь коричневой полосатости кассавы (CBSD). Её вызывает монопартитный РНК-вирус из семейства Potyviridae.

Существование сортов, толерантных к CBSD, открывает возможности для создания устойчивых линий с помощью селекции и геномных подходов. Учёные предполагают, что толерантность могла быть получена от диких родственников кассавы через генетическую гибридизацию.

Два сорта, Альберт (восприимчивый) и Намиконга (толерантный), используются для изучения CBSD. Приблизительные геномные регионы (количественные признаки локусов, QTL), ответственные за толерантность, уже нанесены на референсный геном. Создана большая популяция для высокоточного картирования.

Тедди Амуге в рамках своей Ph.D. работы проводит эксперимент по РНК-секвенированию с инфицированными растениями, чтобы раскрыть молекулярные взаимодействия при CBSD.

В сотрудничестве с DOE JGI, UC Berkeley и Dow AgroSciences были секвенированы 15 полных геномов сортов, выращиваемых фермерами. Идентифицирован полногеномный репертуар SNP и INDEL. Эти геномные ресурсы могут быть использованы в современных методах селекции.

Исследователи станут частью проекта Next Generation Cassava Breeding — пятилетней исследовательской инициативы с бюджетом $25,2 млн, поддерживаемой Фондом Билла и Мелинды Гейтс и Министерством международного развития Великобритании.