Консорциум под руководством Университета Аризоны получил $9.9 млн на создание «супер-риса»

Консорциум под руководством Университета Аризоны получил грант в размере $9.9 млн от Национального научного фонда (NSF) для углубленного изучения диких родственников культурного риса. Конечная цель — создание сортов нового поколения, более устойчивых к засухе и бедным почвам и дающих более высокий урожай, чем современные одомашненные формы.

Основные задачи — изучить гены различных видов дикого риса и идентифицировать гены, которые можно использовать для улучшения культуры.

Использование дикого риса для улучшения культурных сортов

«Мы пытаемся идентифицировать и каталогизировать все гены, обнаруженные у диких родственников риса, и проанализировать их функции», — говорит руководитель проекта, специалист по растениям Род Винг. Идея заключается в том, чтобы найти гены, которые обеспечивают адаптацию к экстремальным условиям среды у диких разновидностей, и внедрить их в культурный рис.

Данные проекта, являющегося частью международной инициативы RICE 2020, могут быть немедленно использованы для повышения продовольственной безопасности, предоставив «набор инструментов из генов» для улучшения сельскохозяйственного риса.

Эволюционная биология и сохранение разнообразия

Проект также имеет решающее значение для эволюционной биологии. Исследователи хотят детально понять эволюцию рода Oryza: какие гены являются общими, а какие отвечают за различия между видами.

Проект, объединяющий усилия Международного проекта по картированию и выравниванию геномов риса (I-OMAP), включает полевые исследования для сохранения диких популяций риса в природных резерватах.

Исследователи сосредоточатся на структурных различиях между геномами 24 видов риса, роли транспозонов («прыгающих» участков ДНК) и их влиянии на эволюцию генов.

Ключевым шагом станет секвенирование генома Oryza punctata, считающегося одним из наиболее примитивных видов риса. Он послужит референсным видом («внешней группой») для эволюционных сравнений и может содержать гены, важные для устойчивости культурного риса к стрессам.

«Бутылочное горлышко» доместикации

Процесс одомашнивания привел к так называемому «бутылочному горлышку»: отбор и скрещивание немногих растений-основателей привели к потере генетического разнообразия. Культурные сорта риса были отобраны по признакам низкого роста, высокой урожайности и низкой осыпаемости зерна, но утратили многие полезные свойства, например, устойчивость к болезням или засухе (как у западноафриканского риса O. glaberrima).

Проект предоставит систему для решения фундаментальных вопросов эволюционной биологии на примере сельскохозяйственной культуры, а также будет включать обучение студентов и просветительские мероприятия для школьников.