Відкриття нового гена напівкарликовості дає основу для створення посухостійкої пшениці

Про це повідомляє phys.org.

Зазначається, що дослідники з Центру Джона Іннеса у співпраці з міжнародною командою наукеовців виявили новий ген Rht13, що зменшує висоту рослин. А це означає, що насіння можна сіяти на більшу глибину в ґрунт, забезпечуючи доступ до вологи, при цьому без негативного впливу на появу сходів, як це відбувається у наявних зараз сортів пшениці.

Сорти пшениці з геном Rht13 можуть бути швидко впроваджені у виробництво, щоб фермери могли вирощувати пшеницю зі зниженою висотою в більш посушливих умовах.

«Ми знайшли новий механізм, який дозволяє створювати низькорослі сорти пшениці без певних недоліків, пов'язаних зі звичайними генами напівкарликовості. Відкриття гена, виявлення його впливу та точного розташування в геномі пшениці означає, що ми можемо дати селекціонерам ідеальний генетичний маркер, який дасть змогу їм виводити більш стійкі до кліматичних умов сорти пшениці», — каже керівник групи Центру Джона Іннеса, доктор Філіпа Боррілл.

В опублікованих результатах дослідження припускається також, що додаткові агрономічні переваги нового гена напівкарликовості можуть включати більш жорсткі стебла, які краще витримують вітряну погоду.

Зауважується, що починаючи з 1960-х років і так званої «Зеленої революції», гени зменшеної висоти підвищили врожайність пшениці в усьому світі, тому що вирощена ними пшениця з коротким стеблом вкладає більше коштів у зерна, а не в стебла, і покращує здатність стояти.

Однак гени Зеленої революції, введені в пшеницю, також мають істотний недолік: коли ці сорти висаджують глибше, щоб отримати доступ до вологи в умовах обмеженої води, вони можуть не досягти поверхні ґрунту.

Нещодавно відкритий ген карликовості Rht13 долає цю проблему появи сходів, оскільки ген діє в тканинах, розташованих вище, в стеблі пшениці. Таким чином, механізм карликовості вступає в дію лише після того, як проросток повністю зійшов. Це дає фермерам значну перевагу при більш глибокому посіві в посушливих умовах.

Фенотипові характеристики Magnif (Rht-B13a) і Magnif M (Rht-B13b). (A) Magnif і (B) Magnif M, вирощені в тепличних умовах на стадії росту Zadoks 69. Хід розвитку (C) довжини стебла та (D) довжини плодоніжки у пшениці, вирощеної в польових умовах. Точки даних поєднують вимірювання 5-10 окремих рослин, вирощених у полі (Джерело: Proceedings of the National Academy of Sciences)

Експерименти з вивчення впливу цього гена на низку трансгенних рослин пшениці підтвердили, що варіація Rht13 представляє новий клас генів низькорослості — більш пов'язаних зі стійкістю до хвороб, на відміну від широко використовуваних генів «зеленої революції» (Rht-B1b та Rht-D1b), які пов'язані з гормонами і, відповідно, впливають на загальне зростання.

Наступним кроком цього дослідження буде перевірка роботи цього гена в різних агрокліматичних умовах від Великобританії до Австралії.