Геном нута описали, чтобы спасти людей будущего от нехватки белка из-за глобального потепления

Геном нута описали, чтобы спасти людей будущего от нехватки белка из-за глобального потепления В вышедшей в среду в журнале Nature статье ученые из Сколтеха (Россия) и их коллеги из четырех десятков научных центров в девяти странах рассмотрели ДНК более 3 тыс. особей нута — популярной в первую очередь в Азии и Африке сельскохозяйственной культуры, которая является важным источником белков для растущего населения планеты. Авторы исследования составили каталог всех возможных генетических вариаций этого биологического вида и предложили модель селекции для поддержания внутривидового разнообразия и выведения сортов нута с ценными для сельского хозяйства свойствами — высокой урожайностью и устойчивостью к потеплению климата. 
Люди выращивают нут примерно 8 тыс. лет — это одна из старейших сельхозкультур в мире. В пищу употребляют семена нута — бобы наподобие гороха. Они являются одним из основных продуктов питания во многих частях Азии, Африки и Латинской Америки, например в Индии, Мьянме, Эфиопии, Мексике и средиземноморских странах. Наряду с другими бобовыми нут — важный источник белка, кальция, железа, фосфора и других микроэлементов и витаминов. А высокое содержание белка — до 25% по массе — придает этой культуре особое значение в контексте снижения потребления мяса в развитых странах при том, что растительная пища остается основным источником белка для жителей бедных стран.
«Население планеты растет, и, чтобы избежать голода, нам нужны сельхозкультуры высокого качества, в том числе оптимальные сорта нута, — пояснил соавтор исследования Лоран Гентцбиттель, который руководит Лабораторией цифрового сельского хозяйства и Проектным центром агротехнологий в Сколтехе. — К 2050 году мир столкнется с нехваткой белка и для покрытия растущего спроса понадобятся высокоурожайные сорта, приспособленные к изменяющемуся климату. Их нужно готовить уже сейчас».
Работа Гентцбиттеля и его коллег помогает справиться с этой задачей средствами геномной селекции: секвенирование ДНК дает информацию о генах, связанных с экономически ценными признаками, такими как урожайность и устойчивость к вредителям и засухе. На основании этих данных новые сорта выводятся целенаправленно и с высокой точностью: вы заранее знаете, какие признаки вам нужны и где их взять — в том числе у каких дикорастущих «родственников» нута.
В этой связи актуальна также проблема истощения генетического разнообразия, с которой тоже может помочь секвенирование генома. Одомашнивание некоторого вида людьми — это всегда обособление конкретных особей, которые соответствуют нашим нуждам, то есть мы заведомо имеем дело лишь с фрагментом генофонда. Затем селекция на протяжении тысячелетий еще больше сужает генетическое разнообразие одомашненного вида. Проблема в том, что именно это разнообразие является единственным источником вариативности для приспособления вида к новым климатическим условиям или патогенам. В этом смысле совокупность представленных в геноме генов — ценный ресурс.
«Даже если говорить только о культурном нуте, есть две обособленные разновидности, и на рынке каждой страны, как правило, доминирует одна из них. Это значит, что они производятся и продаются практически как две разные культуры, и это разделение, вероятно, будет сохраняться. Но ничто не мешает нам выделить ценные признаки одной разновидности и внедрить их в другую. Несмотря на такое взаимное обогащение, сорт дези останется дези, а кабули — кабули», — добавил Гентцбиттель.
Публикация в Nature стала результатом совместной работы обширного коллектива, в который вошло 57 авторов. В числе прочего исследователи из Сколтеха были ответственны за предсказание урожайности нута на основании геномных данных при помощи ранее разработанной ими методики.
Сколтех — негосударственный международный университет. Созданный в 2011 году в сотрудничестве с Массачусетским технологическим институтом (MIT), Сколтех готовит новое поколение лидеров в области науки, технологий и бизнеса, проводит исследования в прорывных областях и содействует технологическим инновациям с целью решения важнейших проблем, стоящих перед Россией и миром. Сколтех развивает шесть приоритетов: искусственный интеллект и коммуникации, науки о жизни и здоровье, прорывная инженерия и передовые материалы, энергоэффективность и ESG, фотоника и квантовые технологии, перспективные исследования. Усилия Сколтеха призваны способствовать укреплению технологического превосходства России в приоритетных направлениях. Сайт: https://www.skoltech.ru/ .
(Источник: пресс-служба Сколтеха)
Дата публикации: 13.11.2021
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

 рейтинге яровых пшениц в России

рейтинге яровых пшениц в России

По данным мониторинга ФГБУ «Россельхозцентр», яровая пшеница Ирень селекции Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства – филиала ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН заняла первое место в рейтинге 10 сортов сельскохозяйственных культур по объему ...

 хищными птицами

хищными птицами

На агробиостанции Социально-педагогического института Мичуринского государственного аграрного университета создается база для разработки методов биологической защиты сельскохозяйственных угодий с применением специально обученных хищных птиц  Данный спосо...

Проект ГАУ Северного Зауралья поможет 3 регионам стать ключевыми игроками в сфере аквакультуры

Проект ГАУ Северного Зауралья поможет 3 регионам стать ключевыми игроками в сфере аквакультуры

Ученые ГАУ Северного Зауралья приступили к созданию улучшенной технологии выращивания посадочного материала осетровых рыб на индустриальных предприятиях Тюменской области, Ханты-Мансийского-Югра и Ямало-Ненецкого автономных округов Реализация проекта поз...

ором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

ором парниковых газов для оценки объектов АПК разработали в Башкирском ГАУ

С 12 по 14 апреля в Уфе прошел Экологический форум, на котором ученые Башкирского государственного аграрного университета представили свои уникальные разработки К примеру, один из элементов карбоновых полигонов - квадрокоптер с газоанализатором для оценк...

Ученые Мичуринского ГАУ получили два патента на изобретения для картофелеводства

Ученые Мичуринского ГАУ получили два патента на изобретения для картофелеводства

Федеральная служба по интеллектуальной собственности Российской Федерации запатентовала изобретения ученых Мичуринского государственного аграрного университета по стимулированию образования и развития микроклубней картофеля в условиях in vitro и стимуляци...

Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

Ученые Пермского Политеха нашли экономичный способ восстановить почвы от нефтепродуктов

Экологи Пермского Политеха разработали технологию, которая поможет восстановить плодородие почв, загрязненных нефтепродуктами и тяжелыми металлами. Они предложили использовать для этого шламы содового производства и доказали их эффективность. Разработка п...

Ученые ОГАУ выводят сорта пшеницы, полностью адаптированные к изменениям климата

Ученые ОГАУ выводят сорта пшеницы, полностью адаптированные к изменениям климата

Успехи сельскохозяйственной отрасли во многом определяются научными достижениями. А кузницей научных кадров в сфере АПК региона на протяжении многих лет является Оренбургский государственный аграрный университет. Задача вуза – с помощью научных открытий с...

Национальный союз селекционеров и семеноводов обсудил проблемы отечественной селекции

Национальный союз селекционеров и семеноводов обсудил проблемы отечественной селекции

Мероприятие состоялось в Правительстве Курганской области. В столице Зауралье собралась элита, профессионалы в области селекции и семеноводства, ученые из разных уголков нашей страны. По видеоконференцсвязи к ним присоединились представители Минсельхоза, ...

Демо-посевы гибридов кукурузы и подсолнечника заложены в Красногвардейском районе Ставропольского края

Демо-посевы гибридов кукурузы и подсолнечника заложены в Красногвардейском районе Ставропольского края

В Красногвардейском районе завершился сев демо-посевов гибридов кукурузы и подсолнечника. Второй год на базе сельхозпредприятия ООО «Агрохолдинг Красногвардейский» совместно со специалистами Россельхозцентра и Министерства сельского хозяйства Ставропольск...