Дикая ячменная геномика открывает путь к устойчивым к климату культурам

Международная команда ученых из Австралии и Китая представила первый геном дикого вида ячменя в масштабе хромосом. Их открытия открывают потенциал для более устойчивого сельского хозяйства и значительного увеличения урожайности зерновых в Австралии.

Новаторское исследование дикого вида ячменя Hordeum brevisubulatum, известного своей исключительной толерантностью к щелочным и засоленным почвам, стало значительным шагом в использовании диких родичей культур (CWRs) для борьбы с деградацией почв и учащением экстремальных погодных явлений.

Исследование, опубликованное в Nature Plants, выявило ключевые генетические адаптации, включая дупликацию генов стрессового ответа, которые обеспечивают эффективное поглощение питательных веществ в условиях щелочного стресса. При сверхэкспрессии эти гены удваивали биомассу и обеспечивали улучшенную урожайность в суровых условиях.

Команда также обнаружила, что ген грибкового происхождения, ранее известный своей устойчивостью к болезням, снижает окислительный стресс в засоленно-щелочных условиях.

На основе этих открытий команда создала новую гексаплоидную культуру — тритордеум (AABBII), заменив "D" субгеном пшеницы на I геном H. brevisubulatum. Эта новая культура показала замечательное увеличение поглощения нитратов на 48% и увеличение урожайности зерна на 28% в условиях стресса по сравнению с обычной пшеницей.

Профессор Ченгдао Ли, директор Western Crop Genetics Alliance и автор-корреспондент исследования, отметил: "Наши открытия предлагают преобразующий потенциал для сельскохозяйственного сектора Австралии, особенно в регионах, таких как Западная и Южная Австралия, где наблюдается значительная засоленность почв в засушливых районах".

Профессор Питер Дэвис, про-вице-канцлер Университета Мердока и директор Института пищевых инноваций Food Futures Institute, добавил: "Это знаковое исследование не только продвигает глобальное понимание адаптации растений к стрессу, но и позиционирует Австралию на переднем крае инноваций в области климатически устойчивых культур".