Ученые из университета Ратгерса (США) раскрыли, какие участки ДНК влияют на ключевые свойства маиса — от высоты стебля до иммунитета к болезням.
Исследование, опубликованное в Nature Plants, сосредоточено на так называемых факторах транскрипции — белках, которые регулируют активность генов. Они связываются с определенными участками ДНК, называемыми цис-регуляторными областями, и запускают «программы» по синтезу нужных белков в конкретных тканях.
Ученые сравнили две генетические линии кукурузы (B73 и Mo17) и обнаружили значительные различия в этих регуляторных участках. Именно эти различия, по мнению исследователей, объясняют, почему одни растения выше, другие — более устойчивы к вредителям, а третьи — лучше переносят засуху.
Ключевую роль в исследовании сыграла система точечного редактирования генома CRISPR-Cas9. С ее помощью биологи изменили отдельные участки ДНК и проанализировали, как это отразилось на свойствах растения. В частности, они модифицировали фрагмент, связанный с устойчивостью к ушным червям — опасным вредителям кукурузы. Результаты подтвердили, что вмешательство в цис-регуляторные области может усиливать полезные признаки.
Работа стала результатом сотрудничества с учеными из Нью-Йоркского университета и другими специалистами в области генетики растений. Созданная ими карта регуляторных элементов может стать основой для разработки более устойчивых и урожайных сортов кукурузы — одной из важнейших сельскохозяйственных культур в мире.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что в России разработали новый способ выращивания кукурузы в засуху.