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

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...

Геном пустынной саранчи огромен и почти в три раза превышает геном человека

Геном пустынной саранчи огромен и почти в три раза превышает геном человека

Ученые Службы сельскохозяйственных исследований Минсельхоза США собрали первый высококачественный геном пустынной саранчи – этого ненасытного вредителя, заслужившего репутацию библейской чумы и мигрирующего на большие расстояния Геном пустынной саранчи (...

шелухи с помощью «чайного гриба»

шелухи с помощью «чайного гриба»

Российские ученые предложили использовать овсяную шелуху в качестве сырья для биосинтеза бактериальной целлюлозы, и в этом им помогло сообщество микроорганизмов, называемое «чайным грибом». Биосовместимый, прочный и эластичный полимер широко применяется в...

Новый селекционно-семеноводческий центр по выведению гибридов ягодных культур появится в Московской области

Новый селекционно-семеноводческий центр по выведению гибридов ягодных культур появится в Московской области

В центре будут выращиваться саженцы малины, ежевики и земляники садовой На территории Наро-Фоминского городского округа на базе существующего тепличного комплекса в целях импортозамещения семенного материала реализуется масштабный проект по созданию селе...

При замачивании семян пшеницы по технологии ДонГАУ экономический эффект от прибавки урожая и ликвидации потерь на пересев достигает 10 млн рублей

При замачивании семян пшеницы по технологии ДонГАУ экономический эффект от прибавки урожая и ликвидации потерь на пересев достигает 10 млн рублей

Более 120 докладов и сообщений было представлено в Донском ГАУ на международной научно-практической конференции «Развитие аграрной науки и практики: состояние, проблемы и перспективы», посвященной 115-летию агрономического факультета. Ученые поделились св...

изы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

изы для внедрения ДНК-технологии в аграрную отрасль

Лаборатория молекулярно-генетической экспертизы на базе ОАО «Племпредприятие «Вологодское» работает над внедрением ДНК-технологий в агропромышленную отрасль региона. Речь идет об использовании методов геномной селекции сельскохозяйственных животных.  Еже...

В Алматинской области обсудили лучшие кейсы фермерских хозяйств, использующих альтернативные источники энергии

В Алматинской области обсудили лучшие кейсы фермерских хозяйств, использующих альтернативные источники энергии

Вниманию СМИ представили опыт крестьянских хозяйств по использованию возобновляемых источников энергии (ВИЭ) и обсудили дальнейший потенциал и развитие этого направления на научно-практической конференции «Опыт и перспективы внедрения ВИЭ в малые фермерск...

ия

ия

Донской государственный аграрный университет выступил организатором серии международных научно-практических конференций, приуроченных ко Дню науки-2022. Ученые вуза представили на них инновационные пищевые продукты общего и специального назначения, оказыв...

ециалистов по особой программе для «Сибагро»

ециалистов по особой программе для «Сибагро»

Трехстороннее соглашение о сотрудничестве между ссузом, холдингом «Сибагро» и Департаментом профессионального образования Томской области было подписано в стенах аграрного колледжа.  В рамках соглашения колледж получит 100 миллионов федеральных рублей на...