Геном красного клевера поможет восстановить устойчивое земледелие
Центр анализа геномов (TGAC) совместно с IBERS секвенировал и собрал ДНК красного клевера (Trifolium pratense L.), чтобы помочь селекционерам улучшить полезные свойства этой важной кормовой культуры. Геном опубликован в журнале Scientific Reports издательской группы Nature.
До промышленного производства азотных удобрений (из ископаемого топлива) красный клевер и другие бобовые культуры были незаменимы в севообороте для повышения плодородия почвы. Бобовые повышают содержание нитратов в почве, ассимилируя азот из воздуха с помощью почвенных бактерий — этот процесс значительно экологичнее промышленного аналога.
Экологические проблемы и необходимость смягчения последствий изменения климата вновь выводят красный клевер в центр внимания. Это требует генетических улучшений для повышения его продуктивности.
Главные преимущества красного клевера (помимо улучшения почвы) — обеспечение богатого белком корма для скота, а также повышение содержания омега-3 жирных кислот в молоке жвачных животных. По сравнению с белым клевером и другими бобовыми, красный клевер содержит высокие уровни фермента, который замедляет и улучшает переваривание его белка, делая его более питательным.
Однако в настоящее время красный клевер хорошо растет лишь два-три сезона и плохо восстанавливается после выпаса скота. Он также плохо поддается традиционной селекции, теряя жизнеспособность и плодовитость при инбридинге. Текущий проект TGAC и IBERS направлен на использование коллекции разнообразных природных линий красного клевера для выведения новых элитных сортов, более устойчивых к выпасу (и, следовательно, более долговечных), а также для понимания процесса доместикации этой культуры.
Для селекционеров этот черновой вариант генома стал ценным инструментом для ускорения внедрения полезных для устойчивого сельского хозяйства признаков из природных популяций красного клевера, собранных по всей Европе. Расширение генетического разнообразия селекционных популяций поможет сделать красный клевер более надежной культурой.
Таким образом, последовательность генома обещает стать ценной платформой для прогресса в изучении биологически и агрономически важных признаков кормовых культур.
Ведущий автор работы Хосе де Вега, исследователь TGAC, отметил: «Публикация референсного генома красного клевера — важная веха, поскольку это первая геномная последовательность клевера как кормовой культуры, ключевого компонента более устойчивого животноводства».
Старший автор и руководитель проекта Лейф Скёт из IBERS Университета Аберистуита добавил: «Геном красного клевера ставит нас в отличную позицию для использования этого ресурса. Мы тесно сотрудничаем с селекционером по кормовым бобовым IBERS, доктором Дэвидом Ллойдом, применяя наши геномные инструменты для повышения точности и скорости выведения лучших сортов красного клевера. Это очень своевременно, поскольку важность бобовых для устойчивого сельского хозяйства "переоткрывается"».
Исследование под названием «Черновой геном красного клевера (Trifolium pratense L.) предоставляет платформу для улучшения признаков» опубликовано в Scientific Reports.
Эта работа — результат партнерства TGAC, IBERS и Germinal Holdings LTD, частично финансируемого последней через программу TGAC Capacity and Capability Challenge (CCC), а также гранта Responsive Mode от BBSRC.