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

Яровой ячмень Изумруд селекции Вятского ГАТУ превратится в супер-напиток в лаборатории вуза

Яровой ячмень Изумруд селекции Вятского ГАТУ превратится в супер-напиток в лаборатории вуза

В Вятском ГАТУ открыли лабораторию бродильных производств В конце марта 2022 в Вятском ГАТУ состоялось знаменательное событие для агрокластера «ВЯТКА АГРОФУД» и АПК Кировской области. Заместитель министра сельского хозяйства и продовольствия Кировской о...

роизводство

роизводство

В Челябинской области создан Южно-Уральский аграрный научно-образовательный центр, (ЮУНОЦ-Агро), по поручению Правительства Челябинской области в соответствии со стратегией развития региона до 2035 года Соглашение об организации научно-образовательного ц...

Уральские ученые отредактировали участки ДНК, отвечающие за восприимчивость к лейкозу  у коров

Уральские ученые отредактировали участки ДНК, отвечающие за восприимчивость к лейкозу у коров

Команда генетиков, эмбриологов, биологов и ветеринарных врачей 3 года трудилась над тем, чтобы разработать уникальную технологию редактирования генома крупного рогатого скота с целью получения животного с заданными признаками.   «Идея проекта заключается...

Научно-технологические исследования по селекции, производству и переработке российского хмеля продвигает Чувашия

Научно-технологические исследования по селекции, производству и переработке российского хмеля продвигает Чувашия

Чувашия примет Всероссийский фестиваль «Зеленое золото России-2022» Всероссийский фестиваль «Зеленое золото России-2022» – это уникальная площадка демонстрации пивоваренной продукции. Фестиваль состоится в рамках проведения главного государственного праз...

Узбекские ученые создали сорт мягкой пшеницы «Пахлавон»

Узбекские ученые создали сорт мягкой пшеницы «Пахлавон»

Учеными Института генетики и экспериментальной биологии Академии наук Республики Узбекистан создан сорт мягкой пшеницы «Пахлавон».  Оригинальные семена сорта «Пахлавон» в 2021 году размножены в Баявутском районе Сырдарьинской области и получен урожай в с...

Ученые Санкт-Петербургского ФИЦ РАН разработали цифровую систему для вертикальных ферм на отечественном оборудовании

Ученые Санкт-Петербургского ФИЦ РАН разработали цифровую систему для вертикальных ферм на отечественном оборудовании

 Ученые Санкт-Петербургского федерального исследовательского центра (СПб ФИЦ) РАН при финансовой поддержке Минобрнауки России разработали отечественную цифровую систему для управления вертикальными фермами, на которых выращивают зелень. Изобретение работа...

Ученый Донского ГАУ получил грант на разработку тест–системы для ранней диагностики бурсита свиней

Ученый Донского ГАУ получил грант на разработку тест–системы для ранней диагностики бурсита свиней

Фонд содействия инновациям объявил победителей конкурса «УМНИК» по Ростовской области. В числе обладателей грантов – молодые исследователи Донского государственного аграрного университета, представлявшие инновационные проекты в области биотехнологии. В ч...

ГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева

ГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева

Компания «Август открыла на кафедре защиты растений Российского государственного аграрного университета – МСХА имени К.А. Тимирязева учебную аудиторию, оснащенную самым современным оборудованием. В ней будут проходить обучение студенты по таким направлени...

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 ...