Овечью траву отредактировали исследователи для наращивания биомассы в сложных условиях
эксклюзив 🔹
Селекцией колосняка по собственной технологии редактирования генов занимались китайские ученые для получения супер-устойчивой кормовой культуры.
Овечья трава, она же колосняк, представляет собой разновидность дикой ржи. Кормовая культура хорошо подходит для сложных условий и, как следует из названия, наиболее широко была востребована в пастбищном овцеводстве.
Исследовательская группа под руководством доктора Цао Сяофэна из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук улучшила характеристики колосняка, связанные с наращиванием биомассы, используя собственную систему редактирования генома, одновременно улучшая понимание геномики дикой ржи.
Созданная командой сборка генома и инновационная система редактирования генов, характеризующаяся сочетанием больших данных и биотехнологий, раскрывают потенциал для интеллектуального и быстрого геномного разведения колосняка.
Leymus chinensis (овечья трава), представитель семейства Triticeae, известен своими крепкими корневищами и обладает впечатляющими качествами, такими как морозоустойчивость, засухоустойчивость, солеустойчивость, хорошая способность к стабилизации почвы и т. д.
Колосняк признается высококачественным кормом, который обеспечивает как экологические, так и экономические преимущества благодаря своей исключительной питательной ценности и вкусовым качествам. Собственно, ряд семеноводческих хозяйств Китая уже поставляет семена колосняка на экспорт, поэтому ученые решили улучшить востребованную кормовую культуру.
Однако из-за большого размера генома колосняка и высокой гетерозиготности его изучение и выяснение его выдающихся свойств является сложной задачей.
В этом исследовании ученые выбрали L. chinensis Lc6-5, разновидность овечьей травы с лугов Северо-Восточного Китая с сильными корневищами. Они выполнили сборку генома, используя передовые методы секвенирования и сборки. Размер собранного генома составлял примерно восемь ГБ, при этом размер контига N50 превышал 300 МБ, а повторяющиеся последовательности составляли 87,76% генома.
Учитывая поразительную гетерозиготность генома, исследователи также выполнили сборку на уровне гаплотипа. Эти результаты служат бесценным геномным ресурсом для будущих исследований.
Впоследствии ученые использовали специальную систему редактирования CRISPR/Cas9 на Lc6-5, чтобы провести нокаут микроРНК MIR528, что привело к значительному увеличению количества побегов и скорости роста растений.
Собранный геном колосняка в сочетании с системой редактирования генома, разработанной исследовательской группой, открывает двери для улучшения селекции L. chinensis и создает прецедент для ее быстрого продвижения на рынке кормовых культур.
(Источник и фото: Chinese Academy of Sciences. Автор: Чжан Наньнань).
