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

дов

дов

На прошлой неделе состоялся прием Чрезвычайного и Полномочного Посла Королевства Нидерландов в Республике Казахстан Андре Карстена по случаю открытия Выставки AgroWorld в Алматы и недавнего открытия Торговой палаты BeNeLux в Казахстане. На приеме Казахск...

«Умная» система пермских ученых позволит получить больше молока

«Умная» система пермских ученых позволит получить больше молока

Экономическая эффективность животноводства зависит от рационального содержания животных. Группа исследователей, в которую вошли ученые Пермского Политеха, разрабатывает систему управления микроклиматом на фермах. Разработка позволит создать оптимальные ус...

В России разграничили ГМО и генное редактирование

В России разграничили ГМО и генное редактирование

В Совете Федерации РФ разработали поправки в закон о государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности, что снимет барьеры для применения российских генетических технологий в промышленности и сельском хозяйстве Председатель Комитета С...

го хранения и всхожестью

го хранения и всхожестью

Новосибирские исследователи в составе международной исследовательской группы впервые изучили методом анализа цифровых изображений связь морфологических характеристик зерна мягкой пшеницы, хранившегося в генетическом банке в течение нескольких лет, с годом...

Разработка супер-пшеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

Разработка супер-пшеницы для засоленных почв на основе сорта из Бангладеш

Исследователи из Гетеборгского университета вывели несколько новых сортов пшеницы, устойчивых к почвам с более высокой концентрацией солей. После мутации сорта пшеницы из Бангладеш теперь у них есть пшеница с семенами, которые весят в три раза больше и пр...

Гидробиологи обнаружили новые виды микроракообразных путешественников во времени на плато Путорана

Гидробиологи обнаружили новые виды микроракообразных путешественников во времени на плато Путорана

Исследователи описали видовой состав ракообразных, населяющих водоемы плато Путорана — уникального и трудного для изучения горного массива Средней Сибири. Авторы определили закономерности их распределения, а также обнаружили 23 новых для региона таксона, ...

 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 ...

Трансформировать поля в «цифровые» и сделать аграрное образование непрерывным

Трансформировать поля в «цифровые» и сделать аграрное образование непрерывным

С такими предложениями к агробизнесу обратились ученые Государственного аграрного университета Северного Зауралья (Тюмень) на десятой выставке «Тюмень Агро-2022» На панельной дискуссии были представлены итоги прикладных научных исследований цифровой тран...

 коз

коз

Ученые Алтайского государственного аграрного университета завершили опытные испытания российского пробиотического препарата «Плантарум» для сельскохозяйственных животных, который после регистрации сможет заменить на российском рынке импортные аналоги Кол...