მეცნიერები 200 მილიონი წლის გენომებს კლიმატგამძლე ჯიშების გამოსაყვანად იყენებენ

მკვლევარებმა აღადგინეს 200 მილიონ წელზე მეტი ხნის წინანდელი მცენარეთა გენომები და მათი დახმარებით დაადგინეს დაახლოებით 100 გენური ვარიანტი, რომლებიც ხორბალსა და ქერს 10 000 წლის განმავლობაში კლიმატის ცვლილებებთან ადაპტაციაში ეხმარებოდა. მეცნიერების თქმით, ეს აღმოჩენა დააჩქარებს ისეთი ჯიშების გამოყვანას, რომლებიც უფრო ცხელ და მშრალ პირობებს გაუძლებს.

პალეოგენომიკა და თანამედროვე სელექცია

კვლევა, რომელსაც INRAE-ის, კლერმონ-ოვერნის უნივერსიტეტისა და საფრანგეთის CNRS-ის გუნდები ხელმძღვანელობდნენ, გამოქვეყნდა ორ ნაშრომად Molecular Plant-სა და Nature Plants-ში. 84 თანამედროვე ყვავილოვანი მცენარის გენომის კომპიუტერული შედარებით, მკვლევარებმა აღადგინეს ათი "დამფუძნებელი" პალეოგენომი, რომლებიც დღევანდელი კულტურების საერთო წინაპრებს წარმოადგენენ. შემდეგ მათ შეისწავლეს 1420 თანამედროვე ხორბლისა და ქერის ჯიში, ასევე 5000 წლის წინანდელი ხორბლის ნაშთები, რათა გამოევლინათ გენური ვარიანტები, რომლებიც ორივე მარცვლეულმა დამოუკიდებლად შეინარჩუნა მსგავსი გარემო პირობების გამო.bioengineer+3

ლოგიკა მარტივია: ხორბალი და ქერი ერთსა და იმავე რეგიონში, "ნაყოფიერ ნახევარმთვარეში", დაახლოებით ერთსა და იმავე დროს და კლიმატური შეზღუდვების პირობებში იქნა მოშინაურებული. როდესაც ორი დამოუკიდებლად გამოყვანილი სახეობა ერთსა და იმავე გენურ ვარიანტებს იძენს, ეს ვარიანტები გვალვის, სიცხისა და არარეგულარული ნალექების მიმართ ადაპტაციის ძლიერ კანდიდატებად ითვლება.phys

დადასტურებული სამიზნეები და ღია ინსტრუმენტები

ხორბალში გუნდმა დაადასტურა სამი გენი, რომლებიც მანამდე სხვა სახეობებში იყო შესწავლილი. ორი მათგანი გავლენას ახდენს მოსავლიანობასა და ყვავილობის თარიღზე, ხოლო მესამე ეპიგენეტიკურ რეგულაციაში მონაწილეობს. იმის დადასტურება, რომ ეს გენები სახეობათა საზღვრებს მიღმაც ფუნქციონირებს, კვლევის მთავარი პოტენციალია: ნაცვლად თითოეული კულტურის იზოლირებულად შესწავლისა, სელექციონერებს შეუძლიათ გამოიყენონ კონსერვირებული გენების კატალოგი, როგორც ხიდი სხვადასხვა კულტურას შორის.newsminimalist+1

შედეგების ფართოდ ხელმისაწვდომობისთვის მკვლევარებმა ორი ღია ინსტრუმენტი შექმნეს. AGR (Ancestral Genome Reconstruction) მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს აღადგინონ გადაშენებული პალეოგენომები, ხოლო OrthoViewer წარმოადგენს 84 შესწავლილი სახეობის კონსერვირებული გენების ბაზას, რომელიც მოიცავს 1142 აგრონომიული ფუნქციის მქონე გენს.phys+1

მარცვლეულიდან უფრო ფართო ინსტრუმენტარიუმამდე

ეს მეთოდი მხოლოდ ხორბლითა და ქერით არ შემოიფარგლება. ვინაიდან პალეოგენომები ათეულობით ბოტანიკურ ოჯახს მოიცავს, სამუშაო პროცესი სხვა ძირითად კულტურებზეც შეიძლება გავრცელდეს. გუნდები უკვე იყენებენ მას ბრინჯის, სიმინდისა და სორგოს შემთხვევაში.phys+1

"იმის გაგება, თუ როგორ ვითარდებოდა გენური ვარიანტები სასოფლო-სამეურნეო მნიშვნელობის მცენარეთა და ცხოველთა მოშინაურებისა და სელექციის პროცესში, საშუალებას გვაძლევს გამოვავლინოთ ის ვარიანტები, რომლებიც სხვადასხვა სახეობაში ერთი და იმავე კლიმატური შეზღუდვების პირობებში შეირჩა", – განაცხადა ჟერომ სალსემ, INRAE-ის კვლევის დირექტორმა. მისი თქმით, ეს ვარიანტები "საინტერესოა კლიმატის ცვლილებისა და აგროეკოლოგიური ტრანზიციის თანამედროვე გამოწვევებთან ადაპტირებული გენოტიპების შესარჩევად".phys