Ген Sli поможет улучшить селекцию картофеля
Исследователи из компании по разведению гибридного картофеля Solynta и Вегенингенского университета в Нидерландах идентифицировали, клонировали и охарактеризовали ген самосовместимости картофеля, называемый «Sli». Это открытие окажет революционное влияние на селекцию картофеля, сообщает сайт potatonewstoday.com
Селекционеры смогут ускорить процесс селекции новых сортов картофеля. Что позволит быстро вывести на рынок новые устойчивые сорта, которые помогут сделать производство картофеля более устойчивым. Результат молекулярного анализа Sli, проведенного командой, был опубликован в научном журнале Nature Communications.
Сейчас картофель занимает третье место после пшеницы и риса с точки зрения производства продуктов питания. Эта сельскохозяйственная культура приобретает все большее значение в развивающихся странах из-за его высокой пищевой ценности. Несмотря на свою известность, картошка имеет удивительно сложный геном, что очень затрудняет его совершенствование с использованием традиционных методов селекции. При этом промежуток времени между первым скрещиванием и окончательным коммерческим сортом составляет 10-15 лет. По этой причине за последние 100 лет улучшения в таких ключевых характеристиках, как устойчивость к болезням, адаптация к изменению климата и урожайность, были ее очень выдающимися.
Гибридная селекция
Гибридная селекция – метод, не содержащий ГМО,- помогла быстро улучшить важные качества таких культур, как кукуруза, помидоры, сорго, капуста и сахарная свекла. Этот метод также может помочь быстро разработать новые сорта картофеля, адаптированные к местным условиям, таким как засуха или наводнение.
Еще одним большим преимуществом является тот факт, что гибридные сорта картофеля растут из настоящих семян, а не из традиционных громоздких семенных клубней. Эти семена не подвержены болезням и нуждаются в меньшей химической защите после высадки в поле. Кроме того, вместо громоздких семенных клубней семена легче хранить и транспортировать. Поэтому гибридное выращивание картофеля может способствовать обеспечению продовольственной безопасности и более устойчивому снабжению продовольствием многих стран мира.
Ген Sli
«Гибридная селекция картофеля основана на скрещивании диплоидного картофеля, в котором каждая клетка содержит два полных набора хромосом (по одному от каждого родителя). Чтобы реально использовать возможности гибридной селекции картофеля, было крайне важно идентифицировать, клонировать и охарактеризовать ключевой ген самосовместимости картофеля, называемый Sli (ингибитор S-локуса)», - говорит профессор Ричард Виссер из группы селекции растений Вагенингенского университета и исследований (WUR).
Важным элементом гибридной селекции является фиксация признаков двух родительских линий путем инбридинга. В ходе эволюции многие растения, включая почти весь диплоидный картофель, предотвратили инбридинг, став несовместимыми друг с другом, но теперь мы можем преодолеть это с помощью гена Sli в картофеле. Самосовместимость как таковая, а также расположение на хромосоме 12 были уже известны в течение некоторого времени, но до сих пор ген, кодирующий этот признак, был неизвестен и не был выделен и охарактеризован. Благодаря генетическому анализу и секвенированию генома ученым удалось это сделать. Открытие является ключом к быстрому и эффективному выведению нового диплоидного картофеля.
Эрнст-Ян Эггерс, исследователь-генетик Solynta, объясняет, что компания уже использует ген Sli, скрещивая несовместимые диплоидные линии с донором гена Sli. Благодаря новым открытиям, возможно, создать новые варианты Sli, которые могли бы позволить улучшить вкус, эффективность полива, повысить устойчивость сельскохозяйственной культуры. Эти знания углубят наше понимание систем самонесовместимости, что важно с фундаментальной научной точки зрения. Новые научные исследования изменят селекцию не только картофеля, но и других пасленовых культур, таких как помидоры, баклажаны и перец.
Связь с природой
Работа Solynta и WUR была описана в научном журнале Nature Communications, где авторы детально описывают, как это открытие окажет глубокое влияние на скорость размножения и направленность селекции картофеля.
Solynta и WUR много работали вместе в прошлом, и будут продолжать развивать сотрудничество. Это открытие является последним в их партнерстве между государственным и частным секторами.