Исследование Университета Квинсленда наметило практический путь ускорения разработки термоадаптированного нута с использованием данных новых «омических» технологий.
Кандидат наук Каллум Джейми сказал, что набор технологий открывает огромные возможности для понимания того, как работает такая сложная черта, как жароустойчивость.
«Узкое генетическое разнообразие в генофонде элитного нута ограничивает эффективность традиционной селекции в плане устойчивости к стрессу», — сказал г-н Джейми.
«Эти технологии улучшили наши возможности анализировать архитектуру признаков и вторичные фенотипические признаки, но их использование в нуте было ограничено».
(Фото: QAAFI)
Эти технологии включают геномику, эпигеномику, транскриптомику, протеомику, метаболомику, феномику и энвиромику и помогают получить полную картину биологических систем.
Эпигеномика помогает понять, что контролирует активность генов; транскриптомика рассматривает экспрессию генов; протеомика производства белка; метаболомика изучает биохимические процессы; феномика наблюдает черты; а энвиромика учитывает факторы окружающей среды, влияющие на результаты.
Г-н Джейми сказал, что предыдущие исследования были сосредоточены только на 1-2 наборах данных -омиков, небольшом количестве генотипов и отдельных тканях.
Это означало, что было трудно сделать вывод о том, что результаты означают для архитектуры и механизмов признаков, а возможность экстраполировать информацию на племенные популяции была ограничена.
Также возникли проблемы, связанные со стоимостью, масштабируемостью и интеграцией самых разных типов данных, чтобы сделать технологии полезными.
Чтобы преодолеть эти препятствия, исследование г-на Джейми в Квинслендском альянсе сельскохозяйственных и пищевых инноваций привело к предложению поэтапного подхода.
Все должно было начаться с геномного прогнозирования и фенотипирования, а затем добавляться -омные слои по мере снижения затрат и устранения неизвестных.
Доктор Миллисент Смит осматривает растение нута на объекте UQ Plant Futures.
(Фото: QAAFI)
«Эти технологии являются новыми, и мы до сих пор не знаем, какая информация обеспечивает дополнительную ценность и как лучше всего интегрировать все эти данные для достижения результата», — сказал г-н Джейми.
Его докторская степень поддерживается Корпорацией исследований и разработок зерна (GRDC) и Международной исследовательской учебной группой (IRTG) по ускорению генетического усиления сельскохозяйственных культур и связана с проектом, целью которого является ускорение разработки сортов нута, адаптированных к высоким температурам.
Руководитель проекта доктор Миллисент Смит сказала, что тепловой стресс приводит к серьезным последствиям для урожайности из-за потери цветов и стручков, снижения жизнеспособности пыльцы и нарушения наполняемости зерна.
«Поздний посев нута особенно опасен для большей части посевов Австралии в южном Квинсленде и северном Новом Южном Уэльсе», – сказал доктор Смит.
«Мы хотим гарантировать, что австралийские производители сохранят свое конкурентное преимущество.
«Новые сорта с улучшенной генетикой, способной противостоять тепловому стрессу, необходимы для будущего.
«Эта работа, предлагающая поэтапный подход к использованию новых технологий, является захватывающим рубежом».
Кандидат наук Каллум Джеймс в Фонде фьючерсов растений UQ.
(Фото: QAAFI)
Исследование было опубликовано Food and Energy Security.
