Геном дикой пшеницы рассказал историю ее окультуривания
Дикая пшеница двузернянка.
© Zvi Peleg
Ученые из Тель-Авивского университета секвенировали геном дикой пшеницы двузернянки, чтобы определить генетические изменения, которые произошли с пшеницей с момента ее окультуривания сельскохозяйственными обществами Плодородного полумесяца примерно 10 тысяч лет назад. Полученные результаты позволяют ученым лучше понять особенности современной пшеницы и повысить ее урожайность. Исследование опубликовано в Science.
«На долю пшеницы выпадают почти 20% калорий, потребляемых людьми во всем мире, поэтому важно улучшить урожайность и качество пшеницы. Сравнение дикой пшеницы с современной позволило нам идентифицировать гены, вовлеченные в ее окультуривание», – сказал автор исследования Кертис Позняк.
В ядрах клеток дикой пшеницы двузернянки находятся четыре набора хромосом от двух разных исходных предков. Ученые секвенировали полный геном пшеницы. При помощи метода определения конформации хромосом – метода анализа трехмерной структуры хромосом в ядре клетки – исследователи реконструировали 14 хромосом. Ученым удалось обнаружить мутации в двух генах, которые, вероятно, отвечали за опадение колосьев, когда дикая пшеница созревала. Неопадающий колос – важная черта окультуривания пшеницы. Кроме того, специалисты определили мутации, из-за которых пшеница стала плохо переносить засуху и оказалась подвержена болезням.
«С биологической и исторической точек зрения мы создали “туннель времени”, с помощью которого выяснили, какой была пшеница до возникновения сельского хозяйства. Теперь мы сможем повысить урожайность пшеницы, что особенно важно в условиях меняющегося климата», – заключил Позняк.