Ученые обнаружили ген, позволяющий кукурузе успешно расти на кислых почвах
По данным Министерства сельского хозяйства США, приблизительно 30% мировых сельскохозяйственных земель слишком кислые, поэтому не могут давать высокие урожаи. Решение этой проблемы может состоять в аккуратных рядах кукурузы, "научившейся" превосходно расти на кислых почвах, благодаря наличию гена, недавно обнаруженного учеными из Института генетики Университета Флориды.
20.03.2013
Источник: agroxxi.ru
Результаты исследований, опубликованные в журнале "Доклады Национальной Академии Наук" (США), показывают, что у ряда линий кукурузы, выращиваемых на кислых тропических и субтропических почвах, имеется три копии определенного гена. Экспрессия этого гена приводит к повышению устойчивости растения к алюминию – сочетание высокой концентрации этого элемента и кислой реакции почвенной среды губительно для многих растений.
Селекционеры могут искусственно создать три копии данного гена у других линий, повысив таким образом устойчивость растений к высоким концентрациям алюминия. "Поиск генов, повышающих устойчивость растений к высоким концентрациям алюминия, очень критичен для фермеров, работающих на субоптимальных, склонных к низкой рН, почвах", – пояснил Матиас Кирст, соавтор данного исследования, сотрудник Института генетики. Если растения приобретут устойчивость к высокому содержанию алюминия в почве – это обернется улучшенным ростом, нормализацией физиологии и повышением урожайности.
По словам Кирста, подозрение о том, что увеличение копий гена способно придавать растениям новые свойства существует давно, но настоящее подтверждение оно получило только сейчас. "Это первый доказанный случай влияния увеличения количества копий генов на фенотип растения, – сказал Кирст. – Теперь ученые будут больше внимания уделять подобному типу изменений в геноме, чтобы найти и объяснить те или иные свойства".
Полученные данные указывают на то, что изменение количества копий генов можно рассматривать в качестве быстрого эволюционного ответа на изменения условий окружающей среды. Первый автор статьи, Лайза Марон, сказала, что ни у кого не должно быль сомнения в том, что эволюция кукурузы продолжается и сейчас, после одомашнивания этого растения. "Это важно для ее адаптации, – пояснила Марон, исследователь из Центра сельского хозяйства и здравоохранения Роберта В. Холлей Корнельского университета. – Сейчас наше умение вести селекцию растений в условиях изменяющейся окружающей среды важно, как никогда ранее.
Селекционеры могут искусственно создать три копии данного гена у других линий, повысив таким образом устойчивость растений к высоким концентрациям алюминия. "Поиск генов, повышающих устойчивость растений к высоким концентрациям алюминия, очень критичен для фермеров, работающих на субоптимальных, склонных к низкой рН, почвах", – пояснил Матиас Кирст, соавтор данного исследования, сотрудник Института генетики. Если растения приобретут устойчивость к высокому содержанию алюминия в почве – это обернется улучшенным ростом, нормализацией физиологии и повышением урожайности.
По словам Кирста, подозрение о том, что увеличение копий гена способно придавать растениям новые свойства существует давно, но настоящее подтверждение оно получило только сейчас. "Это первый доказанный случай влияния увеличения количества копий генов на фенотип растения, – сказал Кирст. – Теперь ученые будут больше внимания уделять подобному типу изменений в геноме, чтобы найти и объяснить те или иные свойства".
Полученные данные указывают на то, что изменение количества копий генов можно рассматривать в качестве быстрого эволюционного ответа на изменения условий окружающей среды. Первый автор статьи, Лайза Марон, сказала, что ни у кого не должно быль сомнения в том, что эволюция кукурузы продолжается и сейчас, после одомашнивания этого растения. "Это важно для ее адаптации, – пояснила Марон, исследователь из Центра сельского хозяйства и здравоохранения Роберта В. Холлей Корнельского университета. – Сейчас наше умение вести селекцию растений в условиях изменяющейся окружающей среды важно, как никогда ранее.
регион:
США
