morguefile.com chamomile

Учёным удалось выявить генетические маркеры, которые помогут преодолеть репродуктивный барьер между африканским и азиатским видами риса. Это позволит в будущем получить гибридные сорта, устойчивые к воздействию неблагоприятных факторов среды.

Рис – культура, которая по занятым площадям занимает третье место среди злаковых после пшеницы и кукурузы и служит основой рациона половины человечества. Рисовые поля простираются на 155 миллионов гектаров, где выращивается 660 миллионов тонн зерна в год. Однако  для того, чтобы удовлетворить спрос растущего населения нашей планеты, необходимо удвоить объёмы производства риса уже в течение ближайших 20 лет.

Человек возделывает два вида риса: азиатский (Oryza sativa) и африканский (Oryza glaberrima). Азиатский рис характеризуется большей урожайностью, тогда как африканский устойчивей к действию патогенов, засухе и засолению почвы. Чтобы передать эти ценные качества азиатскому рису, учёные из Научно-исследовательского института развития (Франция) совместно с Международным центром тропического сельского хозяйства (Кали, Колумбия) пытаются преодолеть репродуктивный барьер между этими видами. Используя метод секвенирования ДНК, генетики смогли определить фактор, вызывающий стерильность, что должно ускорить получение фертильной линии улучшенного риса.

Оба вида риса происходят от одного дикого предка, популяции которого были изолированы друг от друга в Африке около миллиона лет назад и постепенно утратили способность скрещиваться между собой. Гибриды, O. sativaи O. glaberrima обычно оказываются стерильными, поскольку их мужские гаметы нежизнеспособны. Однако женские гаметы у немногих растений в качестве исключения оказываются нормальными. На основе этих единичных экземпляров в начале прошлого десятилетия был создан сорт NERICA3, для чего потребовалась длинная цепочка скрещиваний и трудоёмкий отбор.

O. glaberrima  имеет огромный генетический потенциал, который до сих пор плохо изучен и почти не использован в селекции культивируемых сортов O. sativa. В предыдущих исследованиях учёным удалось идентифицировать участок хромосомы S1, ответственный за стерильность как женских, так и мужских половых клеток риса. Сравнив структуру этого участка ДНК у двух видов риса, они выяснили, что в ходе филогенеза в генотипе O. sativa и O. glaberrima произошли изменения, которые и вызвали их нескрещиваемость. Это значительно ускорит селекционную работу, а также сделает процесс выведения новых линий менее затратным. В будущем гибридные сорта риса смогут составить достойную конкуренцию азиатским, которые сегодня занимают более 90% площади рисовых полей, существующих в мире.

Источник:

Romain Guyot, Andrea Garavito, Frédérick Gavory, Sylvie Samain, Joe Tohme, Alain Ghesquière, Mathias Lorieux. Patterns of Sequence Divergence and Evolution of the S1 Orthologous Regions between Asian and African Cultivated Rice Species. PLoS ONE, 2011; 6 (3): e17726 DOI: 10.1371/journal.pone.0017726

GD Star Rating
loading...

4 Responses to Культивируемые сорта риса могут быть улучшены за счёт генов африканского вида

  1. Фаина:

    Судя по данным википедии, перспективы этого гибрида риса пока не сильно оптимистичные, вопреки прогнозам… А что, уже сумели преодолеть тот факт, что генетически модифицированные растения не размножаются?

  2. О генетической модификации в том смысле, в каком это понятие применяют биотехнологи (перенос тех или иных генов посредством вектора), речь не шла. Здесь имелась в виду отдалённая гибридизация, традиционный метод селекции, усовершенствованный благодаря использованию генетических маркеров. А межвидовые гибриды были стерильными в большинстве случаев, но не всегда. Как раз на основе редких исключений и выводятся сорта — фертильные.

  3. Фаина:

    Спасибо, интересная информация. Я действительно спутала селекцию и генное модифицирование. Кстати, по этой теме нашла интересный факт, о том, что селекция риса использовалась еще в доисторические времена. Люди, жившие тогда без знаний о генетике выбирали рисовые колосья более короткие для последующих посадок — потому что в коротких колосьях было больше зерен. А исследование это проводиkи японские ученые, сравнивая сорта риса одомашненного Oryza sativa подвидов japonica и indica и дикого O. rufipogon.

  4. Всегда пожалуйста!
    Вы правы, отбор по фенотипу (внешнему облику) практиковался тысячелетиями на всевозможных растениях и животных. Это хороший, заслуженный и не требующий современных технологий метод, который селекционеры вряд ли когда-нибудь забудут окончательно. Правда, он не лишён недостатков: ведётся чаще всего по доминантным признакам (тогда как рецессив тоже может быть ценным), трудоёмок, а период выведения нового сорта может растянуться на годы, если не на поколения исследователей. Поэтому селекционеры, если позволяет материальная база и уровень знаний об объекте, с удовольствием применяют отбор по генотипу.

Добавить комментарий