Генное редактирование позволит вывести идеальный нут
Нут, приспособленный к изменению климата, помогут получить технологии генного редактирования, передает слова директора программы Международного института исследований сельскохозяйственных культур в Хайдарабаде, Индия Раджива Варшни 20 ноября The New York Times.
Исследовательская группа проанализировала геномы более чем 3000 образцов нута, выполнив одно из крупнейших секвенирований генома растений.
Ученые полагают, что после того, как нут был впервые одомашнен в юго-восточной Анатолии на территории современной Турции, его селекция замерла на тысячелетия. Весь нут, выращиваемый сегодня, является потомком относительно небольшого числа растений. Нут прошел через эволюционное «узкое горлышко» около тысячи лет назад
Современные сорта нута имеют низкое генетическое разнообразие. В случае изменения климата растению будет трудно приспособиться. Составляя подробные генные карты бобовых, ученые надеются облегчить труд селекционерам. Возвращение генного разнообразия нуту, повысит выживаемость культуры в засуху, наводнения и стойкость к болезням.
Предок современного нута, дикое ближневосточное растение, вероятно, обладало крошечными твердыми семенами. Одомашнено одновременно с пшеницей и ячменем. Первые земледельцы выбирали растения, с крупными и сочными семенами. Археологи обнаружили древний одомашненный нут, на западном берегу реки Иордан под Иерихоном в слоях, когда люди еще не делали керамику.
Индия крупнейшим в мире производителем нута. В 2019 году индийские фермеры вырастили более 10 миллионов тонн. При этом Индия является одним из крупнейших импортеров нута.
Селекционеры уделяют этой культуре не так много внимания, как кукуруза, заявил Варшни. Фермеры выращивают несколько сортов нута, улучшенных традиционными методами селекции, без использования генной инженерии.
Исследователи секвенировали ДНК 3366 образцов нута, от диких родственников этой культуры до сельскохозяйственных сортов. Они обнаружили общий набор генов у растений, а также различия. Общие гены отвечают за черты, присущие всем растениям. Уникальные гены кодируют особые способности, такие как устойчивость к засухе и защита от болезней. Некоторые наборы генов, обнаруженные у старых сортов, могут оказаться полезными для современного нута.
Варшни пишет, что при обычной селекции, как только генетическая черта, например, устойчивость к грибковой болезни, привносится в сорт, у всех особей появляется один инструмент борьбы с инфекцией. Это означает, что при появлении болезни, которая преодолеет эту защиту, результаты могут быть катастрофическими. «Весь урожай — все поле — будет уничтожено», — сказал Варшни.
Он надеется, что разнообразие генов в популяциях нута может стать защитой от неурожаев. Разведение более жизнеспособного нута следует начать сейчас. Генетическая информация поможет ускорить процесс.
Исследование показало пути распространения нута. С Ближнего Востока независимыми путями нут попал на индийский субконтинент и Средиземноморье. Закономерности в генах показывают постепенное снижение популярности в течение тысячелетий. Ученые затрудняются назвать причину этого. «Возможно, крестьяне сочли растение бесполезным», — подытожил Варшни.
