Генетические основы устойчивости риса к засолению
Исследователи из KAUST впервые детально изучили ранние реакции растений риса на умеренное засоление и определили новые генетические локусы, связанные с солеустойчивостью. Результаты могут помочь в селекционных программах для повышения продуктивности риса — культуры, критически важной для питания более половины населения мира, но крайне чувствительной к соли.
Методология исследования
- Использовалась установка Plant Accelerator (Университет Аделаиды, Австралия), позволяющая проводить высокопроизводительное неинвазивное фенотипирование.
- Одновременно выращивались и ежедневно автоматически фиксировались на камеру 297 линий риса indica и 256 линий aus.
- В течение 13 дней растения подвергались воздействию низкой и высокой концентрации соли.
- Измерялись: биомасса, развитие побегов и уровень транспирации (путём ежедневного взвешивания горшков).
Ключевые результаты
- Рост растений в засолённой почве замедлялся, причём наиболее резко — сразу после добавления соли.
- Линии indica показали себя лучше, чем aus.
- С помощью полногеномного ассоциативного анализа (GWAS) были выявлены генетические локусы, связанные с конкретными признаками: относительной скоростью роста, скоростью транспирации и эффективностью использования транспирации (TUE).
- Гены, отвечающие за поддержание TUE, оказались критически важны на основной вегетативной стадии роста.
- Разные генетические локусы активируются в разное время: одни (например, связанные с сигнальными процессами) важны в первые 2–6 дней, другие становятся значимыми позже.
«Это, пожалуй, самый удивительный аспект этой работы — теперь мы можем предоставлять генетическую детализацию в реальном времени, точно определяя, когда каждый локус вступает в игру во время солевого шока», — отметил профессор Марк Тестер.