Земля

Вченим вдалося ідентифікувати ген пшениці, що заважає створенню термостійких сортів

Пшениця є важливим елементом раціону 4,5 мільярдів людей, забезпечуючи 20% калорій, споживаних щодня, але її виробництво знаходиться під загрозою. Через глобальне потепління, викликане діяльністю людини, нашу планету чекають все більш суворі хвилі тепла, посухи і лісові пожежі, які в майбутньому можуть знищити врожай і спровокувати масовий голод.

Image by Pezibear from Pixabay

Але дослідження, яке проводиться в центрі Джона Іннеса в Норвічі (John Innes Centre), Великобританія, дає підстави сподівається на подолання можливої кризи. Там працюють над підвищенням стійкості пшениці до спеки та посухи.

Зазвичай в господарствах вирощують два основних сорти пшениці: тверду, з якої роблять макаронні вироби, і м’яку пшеницю. Разом вони відіграють вирішальну роль у харчуванні близько 4,5 мільярдів людей, сказав професор Грем Мур, генетик пшениці та директор Центру Джона Іннеса, одного з провідних світових науково-дослідних інститутів сільськогосподарських культур.

“З них близько 2,5 мільярдів людей у 89 країнах щодня споживають пшеницю, тому Ви можете бачити, наскільки життєво важливий цей продукт для всього світу», — додав він.

Проблемою, з якою зіткнулися вчені-агрономи, які прагнуть поліпшити стійкість і продуктивність сортів пшениці, була складність генетики пшениці.

“У людей є єдиний геном, який містить інструкції нашої ДНК. Але макаронна пшениця має два різних родових генома, а хлібна пшениця — три”»

Ця складність мала важливі наслідки. Щоб контролювати свої різні гени та хромосоми, пшениця набула стабілізуючий ген, який розділяє різні хромосоми в різних геномах. Це забезпечило високі врожаї цих форм пшениці. Однак цей ген також пригнічує будь-який обмін хромосомами з дикими родичами пшениці, зводячи нанівець зусилля генетиків, які намагаються створити нові сорти з корисними властивостями.

“Дикі родичі мають дійсно корисні характеристики – стійкість до хвороб, стійкість до солі, захист від спеки — якості, які ви хочете додати, щоб зробити пшеницю більш стійкою та легкою для вирощування в суворих умовах. Але ви не могли цього зробити, тому що цей ген перешкоджав засвоєнню цих якостей».

Цей ген був відомий як “Святий Грааль” генетиків пшениці, додав Мур. Минуло кілька десятиліть, але вчені центру Джона Іннеса досягли успіху в полюванні за своїм Святим Граалем. Вони ідентифікували ключовий ген, позначили його як Zip4.5b і створили його мутантну версію, яка дозволяє гену виконувати свою основну функцію — забезпечувати правильне спарювання хромосом пшениці і підтримувати врожайність — але не має здатності блокувати створення нових варіантів з елементами з дикорослих трав.

“Ключовим інструментом у цій роботі було редагування генів, що дозволило нам зробити точні зміни в ДНК пшениці. Без нього ми б досі боролися з цим. Це все змінило”.
Існує щонайменше 50 різних версій Zip4.5b. «Тепер ми збираємося протестувати їх на різних сортах пшениці, які ми створили», — додав Мур.

“Потім їх вирощуватимуть в Іспанії, щоб побачити, наскільки добре вони приживуться. Метою буде визначити, які сорти найкраще справляться з більш високими температурами, з якими стикаються наші фермери в найближчі десятиліття. Пшениця зіграла чудову роль в історії людства. Сподіваюся, ця робота допоможе йому зберегти своє значення в якості продукту харчування в майбутньому”, – сказав учений.


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


Back to top button