Nové génové dekódovanie môže vylepšiť online výživu na špičkovej svetovej úrovni
Výskumný tím pod vedením Göttingena popisuje metódu identifikácie rastlinných génov.
Prof. Dr. Tim Beissinger pracuje na traktore počas fázy výsadby experimentu. (Zdroj obrázku: Abiskar Gyawali)
Medzinárodný výskumný tím pod vedením univerzity v Göttingene vyvinul novú metódu na efektívnejšiu identifikáciu génov, ktoré riadia vlastnosti rastlín. To znamená, že šľachtitelia rastlín môžu tiež vyvíjať nákladovo efektívne a udržateľné odrody rastlín, najmä ovocné, zeleninové a obilné plodiny, tvrdí sa.
Tie skončia nielen na našom jedálenskom stole, ale môžu tiež zlepšiť globálnu potravinovú situáciu. Výsledky boli zverejnené v časopise BMC Plant Biology.
Vedci použili pokročilú formu nástroja s názvom GWA (Genome Wide Association). Štúdie GWA používajú technológie genetického sekvenovania v spojení so štatistikami a výpočtami na prepojenie rozdielov v genetickom kóde so špecifickými vlastnosťami. Pri skúmaní rastlín pomocou GWA vedci zvyčajne merajú veľa skupín geneticky identických rastlín. Vývoj takýchto skupín „dvojitých rastlín“ je však nákladný a časovo náročný: príprava môže trvať až šesť rokov, kým sa takáto štúdia môže vôbec začať.
Nová technika vychádza z často používaného prístupu k štúdiu ľudskej DNA, pri ktorom sa porovnávajú vzorky DNA od tisícov jednotlivcov, ktoré určite nie sú identické.
Vedci chceli zistiť, či je tento prístup úspešný aj v prípade rastlín. Vyvinuli metódu, ktorá kombinuje výhody štúdie GWA s ďalšími metódami štatistickej analýzy. Potom skúmali, či ich technológia dokáže rozpoznať gény zodpovedné za výšku rastlín. Za týmto účelom tím vysadil štyri polia skorej odrody kukurice cukrovej a zmeral výšku rastlín. Identifikovali tri gény z potenciálnych 39 000 génov v genóme kukurice, ktoré kontrolujú výšku rastlín. Predchádzajúce štúdie o iných odrodách kukurice potvrdili správnosť génov.
Abiskar Gyawali meria výšku rastlín v poli. (Zdroj obrázku: Tim Beissinger)
„Vedci zvyčajne musia merať veľké množstvo geneticky identických rastlín, aby získali zmysluplné výsledky z génov, ktoré objavili,“ hovorí profesor Dr. Timothy Beissinger, vedúci oddelenia metodiky šľachtenia rastlín na univerzite v Göttingene. „Použili sme však rôznorodé Populácia kukurice a ukázala, že náš prístup funguje bez toho, aby sme sa spoliehali na identické rastliny. “Abiskar Gyawali, doktorand na University of Missouri (USA) a prvý autor, hovorí:„ To je dobrá správa pre výskumníkov zaujímajúcich sa o gény možno nájsť v rastlinných kultúrach, v ktorých nie sú k dispozícii inbredné línie alebo ich výroba je časovo náročná. ““
Beissinger hovorí: „Vzrušujúce je, že táto štúdia ukazuje potenciál našej metódy na umožnenie čiastočne podfinancovaného výskumu iných plodín. S podporou priemyslu a vlády sú už k dispozícii zdroje na uskutočnenie rozsiahlych štúdií s kukuricou. Ale pre vedcov študujúcich nespočetné množstvo zeleniny, ovocia a obilnín, od ktorých závisí mnoho komunít, je financovanie rozsiahlych štúdií jednoducho nemožné. Toto je prielom, ktorý umožní lacnú a rýchlu identifikáciu väzieb medzi génmi a znakmi s cieľom zlepšiť globálnu výživu a udržateľné potravinové plodiny. ““