ПЕКИН – Китайски учени са изградили най-изчерпателната генетична карта на основната памучна култура в света досега. Този пробив не само хвърля светлина върху това как се е развило растението, но също така разкрива скрити преди това генетични черти, които биха могли да помогнат за създаването на по-устойчиви и продуктивни сортове памук.
Изследването, публикувано наскоро в Nature Genetics, е проведено от екип, ръководен от Li Fuguang и Yang Zhao’en от Института за изследване на памука към Китайската академия на селскостопанските науки.
Той се занимава с критично тясно място в глобалното производство на памук: интензивното отглеждане и селективното развъждане драстично стесниха генетичното разнообразие на планинския памук, който доставя над 95 процента от естествените влакна в света. Това прави културите по-уязвими към болести, вредители и изменение на климата, като същевременно ограничава по-нататъшните подобрения на качеството, каза изследователският екип пред Синхуа в понеделник.
За да намери нов генетичен материал за развъждане, екипът изгради това, което те наричат “супер пангеном“ – обширна генетична библиотека, съставена от 107 представителни разновидности на планинския памук.
Този мощен инструмент им позволи да идентифицират широкомащабни структурни вариации в ДНК на растението, включително значителни пренареждания, обмени и инверсии на хромозомни сегменти, които стимулират адаптацията.
Значително откритие беше идентифицирането на специфичен широкомащабен хромозомен обмен. Този генетичен подпис показва, че съвременният памук произхожда от изненадващо тясна линия в Централна Америка, според изследователския екип.
Проучването успешно свързва тези структурни вариации с важни селскостопански характеристики. Той идентифицира 69 генетични локуса, свързани с качеството и добива на влакна, 62 от които са изцяло нови открития, невидими за традиционния генетичен анализ.
Изследването също така картографира специфични вариации, контролиращи естествената устойчивост на вредители и цвета на влакната, и разкри нов генетичен регион, VWD11, който придава устойчивост на опустошителната болест на Verticillium wilt.
Освен специфични гени, изследването реконструира еволюционното пътуване на културата. Екипът предлага триетапен модел на опитомяване: произход от мексиканския полуостров Юкатан, разпространение в Гватемала и след това разпространение в световен мащаб. Те също така демонстрираха как историческата естествена хибридизация с друг вид памук въвежда ценни адаптивни черти в генома на планинския памук.
Работата получи висока оценка от водещи селскостопански учени в Китай. Chen Xiaoya, академик на Китайската академия на науките, отбеляза, че проучването „осигурява нова перспектива за разбиране на опитомяването на памука и предлага решаващи генетични маркери за ускоряване на биологичното размножаване, подкрепяйки както фундаменталните изследвания, така и устойчивото развитие на памукопроизводството.“
Zhang Xianlong, академик на Китайската академия по инженерство, подчерта мащаба и въздействието на изследването. „Чрез конструирането на най-големия и най-разнообразен графичен пангеном за планинския памук, екипът изясни произхода и разпространението му в Америка“, каза той.
„Те убедително показват, че широкомащабните структурни вариации са основният двигател на адаптирането към околната среда и са предоставили теоретичната основа и прецизни инструменти за ефективно размножаване на молекулярния дизайн.“
Тази генетична пътна карта предоставя на животновъдите мощен инструментариум. „Той трансформира развъждането от широко търсене в целенасочен инженерен процес“, каза съответният автор Ли.
Констатациите са особено важни за Китай, най-големият производител и потребител на памук в света, за повишаване на устойчивостта и устойчивостта на своята селскостопанска база, със значителни последици за глобалната текстилна сигурност, отбеляза той.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта
