В новом исследовании выявлено 12 генов сои для устойчивости к кратковременной засухе и 16 для затяжных засушливых периодов
22 августа текущего года исследователь Аамир Салим защитил докторскую диссертацию «Засухоустойчивость сои: полногеномный ассоциативный подход» на факультете естественных наук Гентского университета.
Исследователь обнаружил два набора генов, заслуживающих внимания. Двенадцать генов, вероятно, могут защитить растение сои от засухи в течение 3-4 недель, а 16 других сделать растение более устойчивым к засухе в течение 6-7 недель.
Аамир Салим смог обнаружить гены с помощью анализа всего генома сотен сортов и скрещиваний сои в сочетании с полевыми экспериментами под дождевыми капюшонами – рулонными теплицами, чтобы создать эффект засухи в течение определенного периода времени на открытом воздухе.
Исследователь подверг тысячи растений сои 360 сортов и гибридов короткому и более длительному периоду засухи в течение 2 отдельных лет. Эксперименты происходили летом, когда растения в полном расцвете и дают стручки. Точные параметры развития каждого из растений измерялись с помощью полевых наблюдений, лабораторного анализа и дронов.
Продолжительная засуха сказывалась на посевах самым пагубным образом: растения развивались в среднем на 22% медленнее, чем на открытой делянке, наблюдались отклонения в цветении. В нормальных условиях соя постоянно формирует новые цветы, которые затем после оплодотворения образуют стручки. Но после 3-4 недель засухи образование цветов уменьшилось или остановилось, что привело к снижению урожайности из-за меньшего количества соевых бобов в меньшем количестве стручков.
Однако именно различия между отдельными растениями были важны для дальнейшего анализа. Множество собранных данных позволило выделить группы растений, которые в условиях засухи продемонстрировали чуть или намного лучшие показатели роста, цветения, образования стручков, созревания и урожайности, чем в среднем. И, с другой стороны, были растения сои, явно меньше реагирующие на засуху.
Впоследствии, проанализировав полную ДНК этих растений, используя общегеномный ассоциативный подход, ученый обнаружил систематические «аномалии» в определенных последовательностях ДНК у более сильных растений.
Новый список генов с возможным влиянием на засухоустойчивость является золотым для селекционеров. Это позволяет им подвергать все молодые растения целенаправленным молекулярным исследованиям сразу после каждой серии скрещиваний: есть ли у них ген с нужной формой в выявленных зонах ДНК, и присутствует сигнал для более засухоустойчивой реакции или нет?
Идентифицированные гены быть дополнительно изучены, чтобы еще точнее понять, какие комбинации генов влияют на какую реакцию. Использование маркеров для выбора лучших растений всегда означает огромный выигрыш времени и большую точность для селекционера.
Докторская степень Аамира Салима является частью крупномасштабного проекта Horizon2020 EUCLEG, направленного на большую независимость от импорта белковых культур для Европы и Китая, среди прочего, путем содействия местному производству этих культур за счет инноваций.
(Источник: Институт сельскохозяйственных, рыбных и пищевых исследований Фландрии (ILVO). Фото из открытых источников).
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в Я.ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | Я.Новости.
