Ученые университета штата Айова пытаются разгадать головоломку генетики кукурузы

Фильтры

Регион

Новости

Ученые университета штата Айова пытаются разгадать головоломку генетики кукурузы

Недавно собранные геномы 26 различных генетических линий кукурузы иллюстрируют богатое генетическое разнообразие этой культуры и помогут лучше понять, какие генетические механизмы влияют на особенности тех или иных сельскохозяйственных культур

Картирование 26 геномов подробно описано в статье, опубликованной в журнале Science. Один из авторов научной работы - Мэтью Хаффорд, доцент кафедры экологии, эволюции и биологии организмов Университета штата Айова. По мнению исследователя, используя новые геномы в качестве своего рода справочных материалов, ученые-растениеводы могут лучше отбирать гены, которые могут привести к повышению урожайности или стрессоустойчивости.

Первым геномом кукурузы, который был выделен, известен как B73. Патрик Шнейбл, директор Института наук о растениях ISU, и Дорин Уэр, профессор лаборатории Колд-Спринг-Харбор и научный сотрудник Министерства сельского хозяйства США, возглавили работу по сборке генома, которая была завершена в 2009 году. С тех пор B73 служил основным эталонным геномом для кукурузы, а несколько дополнительных геномных сборок стали доступны только в последние несколько лет. Это означает, что ученые имеют ограниченное понимание генетических последовательностей в других геномах кукурузы, которых нет в B73.

«Хотя первый геном был бесценен, предоставляя первоначальный список деталей и частичную схему подключения, мы знали, что он не был полным», - сказал Уэр. «Было крайне важно разработать другие ссылки на геном, чтобы понять генетическую архитектуру, лежащую в основе важных сельскохозяйственных признаков».

Но 26 геномов, отображенных в новом исследовании, охватывают широкий спектр генетического разнообразия, от попкорна до сладкой кукурузы и полевой кукурузы в различных географических и экологических условиях. Это дает гораздо больше справочных данных для ученых, изучающих генетику кукурузы в поисках целей, которые могли бы привести к повышению урожайности.

Мэтью Хаффорд отметил, что само генетическое разнообразие, присутствующее в кукурузе, создает серьезные препятствия для сборки новых геномов. Он сказал, что 85% генома этой сельскохозяйственной культуры состоит из транспонируемых элементов, или шаблонов, которые повторяются по всему геному. Хаффорд сравнил эти перемещаемые элементы с головоломкой, в которой подавляющее большинство кусочков имеют один цвет. Это повторение затрудняет понимание того, как части сочетаются друг с другом.

По словам Хаффорда, технологические достижения предоставили исследователям именно те инструменты, которые необходимы для преодоления этих препятствий. Новая технология секвенирования позволяет считывать более длинные последовательности, что означает, что части головоломки с большей вероятностью содержат подсказки, которые позволяют ученым правильно их расположить.

Новая технология может даже позволить собрать пангеном или геномную ссылку, которая охватывает все разнообразие, присутствующее в кукурузе.

Исследование финансировалось Программой исследований генома растений Национального научного фонда. В работе участвуют в общей сложности 46 авторов из лабораторий Хаффорда и Цзяньмина Юя в штате Айова и нескольких других учреждений, включая MaizeGDB, финансируемую Министерством сельского хозяйства США базу данных геномов также в штате Айова; группу ведущего главного исследователя Келли Доу в Университете Джорджии; группу соавтора Дорин Уэр в Министерстве сельского хозяйства США; Лабораторию Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке и группу соавтора Кэндис Хирш в Университете Миннесоты. 

Источник: agroxxi.ru

Также в разделе

Комментарии (0)

Рынок зерна в телеграм

Новости и тренды
Перейти