Обнаружен новый ген устойчивости к засолению у дикой сои

Исследователи из Китайского университета Гонконга, BGI и других институтов идентифицировали у дикой сои ген, связанный с солеустойчивостью. Это открытие может помочь в улучшении этой важной сельскохозяйственной культуры для выращивания на засоленных почвах. Исследование опубликовано в Nature Communications.

Соя — важная мировая культура. В процессе одомашнивания и селекции культурная соя утратила часть генетического разнообразия по сравнению со своими дикими предками. Среди утраченных генов могут быть те, что играют важную роль в адаптации к различным условиям среды. В этой работе учёные использовали дикую сою как источник для поиска ценных адаптивных генов.

Учёные секвенировали и собрали черновой геном дикой сои W05, а также создали рекомбинантную инбредную популяцию для генотипирования методом секвенирования и фенотипического анализа. Это позволило выявить несколько QTL (локусов количественных признаков), связанных с важными сельскохозяйственными свойствами.

Совместив данные de novo секвенирования из этой работы с ранее полученными данными повторного секвенирования коллекции образцов, команда обнаружила новый ген ионного транспортера — GmCHX1. Было высказано предположение, что он может быть связан с солеустойчивостью.

Последующие быстрые функциональные тесты подтвердили роль гена GmCHX1 в устойчивости к засолению. Показано, что он, вероятно, действует за счёт снижения соотношения Na⁺/K⁺ в клетках.

Авторы предполагают, что утрата гена GmCHX1 у солечувствительных образцов может быть примером отрицательного отбора против гена устойчивости к стрессу в условиях, где этот стресс отсутствует. Экспрессия таких генов может быть энергетически затратной для растения, если их функция не требуется.

В ходе этого исследования была разработана эффективная стратегия, сочетающая полногеномное de novo секвенирование, картирование QTL с помощью высокоплотных маркеров (на основе повторного секвенирования) и функциональный анализ. Этот подход может значительно повысить эффективность поиска QTL и генов, полезных для селекции сельскохозяйственных культур.