Новый инструмент для улучшения свитчграсса

Учёные Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) разработали новый инструмент для расшифровки генетики местного вида прерийной травы, широко изучаемого в качестве потенциального биотоплива. Генетическая карта свитчграсса, опубликованная молекулярным биологом Кристианом Тобайасом из Западного регионального исследовательского центра ARS в Олбани, Калифорния, и его коллегами, должна ускорить поиск генов, которые сделают это многолетнее растение более жизнеспособным источником биоэнергии.

Свитчграсс сейчас выращивают как корм для скота и для восстановления истощённых почв. Однако интерес к его использованию в качестве биотоплива возрос в последние годы, потому что его можно сжигать для производства электроэнергии и, подобно кукурузной соломе, преобразовывать в этанол. Он также растёт на маргинальных землях, адаптируется к разным регионам и, будучи многолетником, не требует ежегодной пересадки, что означает более низкие энергозатраты и меньше стоков.

Для создания генетической карты команда скрестила коммерческий сорт свитчграсса Kanlow с сортом Alamo, разработанным ARS, и получила 238 растений. Они извлекли ДНК из этой популяции и собрали карту на основе более чем 1000 генетических маркеров, каждый из которых можно было отнести к одному из родителей.

Карта делит геном свитчграсса на 18 отдельных групп генов, связанных вместе на одной нити ДНК. Результаты недавно опубликованы в журнале Genetics.

Работа финансируется Министерством энергетики США и Национальным институтом продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США (USDA) в рамках совместной программы USDA-DOE Plant Feedstock Genomics for Bioenergy Program.

Понимание генетического состава свитчграсса может принести большую пользу. Чтобы сделать свитчграсс более коммерчески жизнеспособным в качестве биотоплива, учёные ищут способы увеличить урожайность и облегчить расщепление клеточных стенок растения — важный шаг в производстве этанола из целлюлозной биомассы.

Генетическая карта может привести к генам, связанным с составом клеточной стенки, урожайностью и другими полезными признаками. Учёные смогут использовать генетическую карту для сравнения генетического профиля свитчграсса с профилем риса, сорго и других растений с лучше изученными геномами, чтобы найти аналоги генов, связанных с определёнными признаками у этих культур.