Изменение климата все чаще угрожает урожайности ключевых сельскохозяйственных культур. По прогнозам, к концу XXI века мировые сборы риса, сои и кукурузы могут снизиться на 12−20%. Чтобы заранее подготовиться к такому сценарию, ученые ищут гены, способные помочь растениям переносить жару, засуху, соленые почвы и химическое загрязнение.
Исследователи из Хиросимского университета (Япония) сравнили генетические профили диких и культурных сортов риса, томата и сои. Их работа опубликована в журнале Life. Для анализа использовались обширные базы данных РНК-секвенирования, включая Gene Expression Omnibus Национального центра биотехнологической информации США. Ученые разделили гены на три группы — с повышенной активностью, без изменений и с пониженной активностью, чтобы выявить различия между дикими и культурными видами.
Выяснилось, что у диких растений больше генов, связанных с устойчивостью к стрессам. Например, HKT1 помогает справляться с высоким содержанием соли в почве, RD22 повышает сопротивляемость засухе, HB-12 регулирует реакцию на водный стресс, HB-7 поддерживает фотосинтез, а MYB102 отвечает за защиту при повреждениях и осмотическом давлении. Эти признаки делают дикие сорта особенно ценными для будущей селекции.
У культурных растений, напротив, оказалось больше генов, отвечающих за детоксикацию и выведение токсинов. Так, ALF5 повышает устойчивость к тетраметиламмонию, а DTX1 контролирует накопление кадмия. Вероятно, именно интенсивное использование удобрений и пестицидов сделало эти свойства особенно важными для культурных сортов.
Всего исследователи выделили 18 генов, активных у диких растений, и 36 — у культурных. По их мнению, объединение этих наборов признаков может открыть путь к созданию более урожайных и выносливых сортов. В дальнейшем команда планирует разработать открытую базу данных, которая станет инструментом для цифровой селекции и ускорит внедрение аграрных решений будущего.
Ранее Наука Mail рассказывала, стоит ли пользоваться лунным календарем.
