Обновлённая последовательность генома травяного гороха: новый шаг к климатически устойчивому сельскому хозяйству

Международная группа исследователей завершила создание самой детальной на сегодняшний день сборки генома травяного гороха (Lathyrus sativus).

Новая эталонная геномная последовательность хромосомного уровня, опубликованная в Scientific Data, открывает потенциал для ускорения современной селекции этой недооценённой бобовой культуры для климатически устойчивого сельского хозяйства.

Геном, почти вдвое превышающий по размеру человеческий, был собран с нуля и улучшает предыдущий черновой вариант для линии LS007.

"Мы хотим установить эту новую геномную последовательность в качестве эталонного генома для научного сообщества, изучающего травяной горох, и мы рады поделиться этим ценным ресурсом", — пояснил ведущий автор исследования доктор Питер Эммерих.

"В эпоху учащающихся погодных аномалий этот геном позволяет раскрыть секреты устойчивости травяного гороха, чтобы улучшить эту культуру для фермеров и информировать развитие других культур, таких как горох", — добавил он.

Улучшения в точности и полноте генома также позволяют изучать эволюционные связи между видами и идентифицировать генные пути, которые можно использовать для улучшения культуры или понимания её замечательной засухоустойчивости.

"По мере подготовки к будущему с усилением изменения климата нам понадобятся культуры, устойчивые к засухе, наводнениям или засолению. Эта новая геномная последовательность означает, что мы ещё ближе к тому, чтобы добавить травяной горох в список климатически устойчивых культур завтрашнего дня", — отметила доктор Энн Эдвардс.

Что такое травяной горох?

Травяной горох — это культура, выращиваемая во многих регионах мира, богатая белком и устойчивая к засухе и наводнениям. Одно из древнейших известных культурных растений, сейчас оно выращивается в Эфиопии, Эритрее, Индии, Бангладеш и Непале. Веками оно использовалось как "страховая" культура, выживающая при гибели других посевов, и безопасна для употребления в рамках сбалансированного рациона.

Травяной горох относится к группе забытых и недооценённых культур, которые играют ключевую роль в местном питании и средствах к существованию, но исторически получали мало внимания от селекционеров и исследователей. Его устойчивость делает его перспективной культурой для обеспечения продовольственной безопасности в меняющемся климате.

Широкому распространению травяного гороха препятствует токсин, содержащийся в его семенах и побегах, который у недоедающих людей может вызывать невролатиризм — заболевание, приводящее к необратимому параличу. Другим серьёзным барьером для селекционного улучшения культуры было отсутствие эталонного генома.

Наличие новой геномной последовательности означает, что исследователи могут использовать редактирование генов и современные методы селекции для создания сортов травяного гороха с улучшенными агрономическими характеристиками или низким/нулевым содержанием токсина. Это открывает путь для важного вклада культуры в более диверсифицированную и климатически устойчивую продовольственную систему в будущем.