Учёные исследуют многовековую адаптацию кукурузы к разным высотам и средам
Учёный из Университета штата Айова пытается раскрыть многовековые адаптации кукурузы, чтобы лучше понять, как растение приспособилось к разнообразным условиям и высотам в Америках.
Мэтью Хаффорд, доцент кафедры экологии, эволюции и биологии организмов, заявил, что понимание того, как кукуруза адаптировалась для роста за пределами своей первоначальной среды в Мексике, может дать ключи к выведению более продуктивных сельскохозяйственных культур.
Хаффорд является со-руководителем проекта, в котором также участвуют сотрудники Калифорнийского университета в Дэвисе, Университета Миссури и Национальной лаборатории геномики биоразнообразия в Ирапуато, Мексика. Национальный научный фонд (NSF) финансирует исследование пятилетним грантом в $4 млн, из которых около $800 000 пойдут на поддержку лаборатории Хаффорда в Айове.
Кукуруза возникла примерно 10 000 лет назад в тёплых низменностях юго-западной Мексики. За относительно короткое время растение адаптировалось для роста по всему американскому континенту на больших высотах и в разных климатах. Однако генетические механизмы, позволившие развиться этим адаптациям, остаются для учёных неясными.
"С этим проектом мы надеемся определить хороших кандидатов на роль генов, которые сыграли ключевую роль в адаптации кукурузы. Эти новые знания можно использовать для создания сортов, способных справляться с современными экологическими проблемами, такими как изменение климата и другие стрессы".
Сравнение сортов кукурузы, адаптированных к низким и высоким высотам, показывает поразительные различия. Например, стебли высокогорной кукурузы имеют более тёмный цвет и образуют нитевидные макроволоски, чтобы изолировать растение от более низких температур и высокого ультрафиолетового излучения на больших высотах.
Исследовательская группа будет скрещивать высокогорные и низменные сорта кукурузы и изучать генетику как родителей, так и потомства. Лаборатория Хаффорда создаст de novo сборки — высокодетализированные и правильно упорядоченные последовательности генов родительских сортов.
Кукуруза адаптировалась к невероятно широкому спектру условий, что делает её особенно полезным видом для изучения адаптации растений. Её выращивают на нескольких континентах на высотах от уровня моря до почти 13 000 футов (~4000 м).