Коллекция пшеницы, собранная 100 лет назад, поможет накормить весь мир
В 1920-х годах британский генетик ученый-растениевод Артур Уоткинс запустил замечательный проект. Он начал собирать образцы пшеницы по всему миру, уговаривая консулов и бизнесменов по всей Британской империи и за ее пределами поставлять ему зерно с местных рынков, рассказывает 14 июля британский еженедельник The Observer.
Его настойчивость была исключительной, и столетие спустя она вот-вот принесет впечатляющие результаты. Британско-китайское сотрудничество позволило секвенировать ДНК всех 827 сортов пшеницы, собранных Уоткинсом, которые выращивались в Центре Джона Иннеса близ Норвича на протяжении большей части прошлого столетия.
Таким образом, ученые создали генетическую «золотую жилу», выявив ранее неизвестные гены, которые в настоящее время используются для создания выносливых сортов с повышенной урожайностью, которые могли бы помочь прокормить растущее население Земли.
Разрабатываются штаммы пшеницы, способные расти на засоленной почве, а исследователи из Сельскохозяйственного университета Пенджаба работают над повышением устойчивости семян, полученных ими из Центра Джона Иннеса, к болезням. Среди других штаммов — те, которые могут снизить потребность в азотных удобрениях, производство которых является основным источником выбросов углекислого газа.
«По сути, мы обнаружили золотую жилу, — сказал Саймон Гриффитс, генетик из Центра Джона Иннеса и один из руководителей проекта. — Это окажет огромное влияние на нашу способность прокормить мир, поскольку становится всё жарче, а сельское хозяйство испытывает всё большую климатическую нагрузку».
Сегодня каждая пятая калория, потребляемая человеком, поступает из пшеницы, и с каждым годом урожай приходится делить между всё большим количеством людей, поскольку население земли продолжает расти, отмечает издание.
Ученые хотели точно выявить и изучить гены пшеницы из коллекции Уоткинса после разработки крупномасштабного секвенирования ДНК более десяти лет назад, но столкнулись с необычной проблемой. Геном пшеницы огромен: он состоит из 17 миллиардов единиц ДНК, по сравнению с тремя миллиардами пар оснований, составляющих геном человека.
«Геном пшеницы изобилует небольшими ретро-элементами, что усложняет и, что особенно важно, удорожает его секвенирование, — сказал Гриффитс.Саймон Гриффитс, генетик из Центра Джона Иннеса и один из руководителей проекта. — _Однако, благодаря нашим китайским коллегам, которые провели детальную работу по секвенированию, мы преодолели эту проблему».
Гриффитс и его коллеги отправили профессору Шифенг Чеенгу из Китайской академии сельскохозяйственных наук образцы из коллекции Уоткинса и через три месяца были вознаграждены прибытием чемодана, битком набитого жесткими дисками. В них содержался петабайт — миллион гигабайт — данных, которые были расшифрованы китайской академией.
Удивительно, но эти данные показали, что современные сорта пшеницы используют только 40% генетического разнообразия, обнаруженного в коллекции.
Выяснилось, что образцы из коллекции Уоткинса изобилуют полезными вариациями, которых просто нет в современной пшенице.
В настоящее время селекционеры тестируют эти утраченные свойства с целью создания множества новых сортов, которые были бы забыты, если бы не усилия Артура Уоткинса, отмечает издание.
