Изучен новый метод повышения точности селекции зерновых

Исследователи пшеницы из Центра Джона Иннеса разрабатывают новый метод, который поможет в перспективе открыть новые гены для такой глобально важной культуры, как пшеница.

Селекция сельскохозяйственных культур включает в себя сбор желаемых комбинаций признаков, которые определяются лежащими в основе генетическими вариациями. Часть этой генетической вариации часто остается неизменной между поколениями, причем некоторые гены наследуются совместно друг с другом. Эти блоки генов, очень редко распадающиеся при генетической рекомбинации, называются гаплотипами. Гаплотипы селекционеры комбинируют между собой для создания новых сортов и культур.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Communications Biology, исследователи Центра Джона Иннеса во главе с группой профессора Кристобаля Уауи показывают, что современные платформы, используемые селекционерами, не обеспечивают нужных данных, необходимых для различения гаплотипов, что потенциально приводит к неточным решениям.

Они определили общие гаплотипические блоки для 15 сортов мягкой пшеницы, собранных в рамках проекта «геном пшеницы 10+» — крупного международного сотрудничества.

Чтобы проиллюстрировать применение этого гаплотипного подхода для поддержки улучшения урожая, они сосредоточились на конкретном участке генома пшеницы на хромосоме 6А.

Благодаря детальным генетическим исследованиям и обширным полевым экспериментам было установлено, что британские селекционеры берут за основу несколько генов в виде интактного гаплотипа хромосомы 6А для максимального увеличения экспрессии желаемых признаков (время цветения и урожайность).

Ученые взяли за основу гаплотипный подход для обнаружения и введения новых гаплотипов из пшеничных ландрейсов, не подвергнутых современной селекции.

Объединив знания о гаплотипах, генетике и полевых исследованиях, они выявили три новых гаплотипа в ландрейсах, связанных с улучшенными признаками продуктивности в британских условиях.

Поскольку гаплотипы отсутствуют в современной зародышевой плазме, они представляют собой новые вариации, которые могут быть нацелены на повышение урожайности элитных сортов с использованием современных геномных инструментов.

Знания, полученные в ходе исследования, непосредственно влияют на процесс размножения и открытия и позволяют ученым:

• провести целенаправленное открытие новых гаплотипов и использовать стратегии селекции для внедрения этого генетического разнообразия в современную зародышевую плазму;
• приоритетность исследовательских целей для понимания биологических функций последовательностей, выбранных селекционерами;
• выполнить более точный отбор родителей, чтобы увеличить генетические результаты в рамках селекционных программ;
• намеренно собирать оптимизированные комбинации гаплотипов.

Подготовлено по материалам www.jic.ac.uk