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

 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...

ПК

ПК

Установка полевых метеостанций начнется в апреле 2022 Ученые Алтайского государственного аграрного университета (АГАУ) совместно с фермерами Алтайского края запустили масштабный проект по цифровизации агропромышленного комплекса. Для этого в регион доста...

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...

Инновационную систему питания растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Инновационную систему питания растений для органического земледелия разработали ученые Донского ГАУ

Впервые в российской практике был описан весь технологический процесс коррекции питания растений: от выбора удобрений или препаратов, подготовки к внесению до настройки сельскохозяйственных машин и контроля качества их работы Исследовательский коллектив ...

х ученых позволит получить больше молока

х 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...

кого ботанического сада Крыма появился уникальный сорт розы

кого ботанического сада Крыма появился уникальный сорт розы

В Никитский ботанический сад Крыма вернулся считавшийся утраченным уникальный сорт «Роза Новичкова». 7 апреля 2022 года состоялась пересадка Розы Новичкова в розарий сада.  Алексей Фокич Новичков был известным Ялтинским садовником, который работал и сози...

Разработка пермских ученых позволит справиться с засухой

Разработка пермских ученых позволит справиться с засухой

Для южных регионов России актуальна проблема рационального использования водных ресурсов, так как запасы пресной воды ограничены. Использование для полива минерализованной воды может привести к засолению почвы и негативным последствиям для растений. Групп...

изводственный сельскохозяйственный кластер

изводственный сельскохозяйственный кластер

20 апреля 2022 года в Пензенском государственном аграрном университете подписано Соглашение о партнерстве в целях создания и развития образовательно-производственного сельскохозяйственного кластера.   Участниками соглашения стали Министерство сельского х...

мпортному каротину для кормовых добавок в рационе сельхозживотных

мпортному каротину для кормовых добавок в рационе сельхозживотных

Разработанная коллективом ученых Алтайского государственного аграрного университета хвойно-витаминная добавка позволит заместить в рационах КРС и сельскохозяйственной птицы импортируемый каротин Междисциплинарный коллектив ученых кафедры частной зоотехни...