Международный консорциум ученых из 20 стран представил первый полностью аннотированный геном пшеницы с информацией о 107,8 тысячи генов растения. Работа опубликована в журнале Science. Пшеница — вторая по объему производства сельскохозяйственная культура после кукурузы: по статистике Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), в 2016 году человечество вырастило не менее 823
Подробности
миллионов тонн пшеницы. При этом пшеница — одна из самых сложных с генетической точки зрения культур: у нее гексаплоидный геном, состоящий из трех элементарных геномов, каждый из которых длиннее человеческого (всего 21 пара хромосом). Общая длина генома пшеницы превышает 17 миллиардов пар нуклеотидов, он в пять раз больше генома человека. Кроме того, в геноме пшеницы очень много, около 80 процентов, повторяющихся последовательностей некодирующей ДНК, из-за чего правильно собрать полный геном из коротких отрезков похожих между собой частей было очень трудно. «Понятно, что с наскока, просто прогнав геном пшеницы через секвенатор, ничего не получится на выходе, кроме набора коротких последовательностей. Если длина таких последовательностей 100 пар нуклеотидов, то при однократном покрытии генома таких последовательностей будет 160 миллионов. Сложно представить, как их вообще возможно выстроить в связанную картину», — сказала N+1 заведующая лабораторией молекулярной генетики и цитогенетики растений Института цитологии и генетики СО РАН, член координационного совета консорциума Елена Салина. Международный консорциум по секвенированию генома пшеницы (IWGSC) после 13 лет работы официально представил референсный геном пшеницы сорта Chinese Spring — научному сообществу данные были доступны с января 2017 года. Это наиболее полное (94 процента всего генома) и качественное прочтение генома пшеницы на сегодняшний день с информацией о местоположении на хромосомах и известных функциях для 107891 гена и 4,7 миллиона ДНК-маркеров. Все данные опубликованы в открытом доступе, за каждую хромосому отвечала отдельная группа исследователей. Так, Институт цитологии и генетики СО РАН, присоединившийся к консорциуму в 2007 году, занимался хромосомой 5В, по длине практически равной двум геномам риса, рассказала Салина. «Публикация референсного генома — кульминация работы многих людей, которые объединились под флагом IWGSC, чтобы сделать то, что считалось невозможным», — сказала исполнительный директор консорциума Келли Эверсоул (Kellye Eversole), которую цитирует его пресс-служба. Как отмечают авторы статьи, референсный геном поможет ученым и селекционерам понять, какие гены растения определяют те или иные его признаки, например, устойчивость к засухе или урожайность, и быстрее получить новые сорта пшеницы, в том числе с помощью современных методов геномного редактирования, таких, как CRISPR/Cas9. «Чтобы делать работы по геномному редактированию, изучению функций тех или иных генов, нужно иметь базу, основу, иначе получается, что не от чего оттолкнуться. Поэтому, конечно, появление хотя бы первоначального референсного генома пшеницы — это очень большой шаг вперед», — сказал N+1 Дмитрий Мирошниченко, старший научный сотрудник лаборатории экспрессионных систем и модификации генома растений «БИОТРОН» в Институте биоорганической химии РАН.
Египет, крупнейший покупатель российской пшеницы, отказался от партии в 63 тыс. тонн из-за якобы обнаруженного в ней повышенного содержания спорыньи. Поставщик забракованного груза, возможно, связан с самым большим отечественным экспортером зерна — ТД «Риф». Действия Египта могут создать риски для всего экспорта пшеницы из России в эту страну.
Паразитический гриб Pyricularia oryzae вызывает опасное заболевание (пирикуляриоз) у риса и многих других злаков, однако для пшеницы он был не опасен вплоть до 1985 года, когда пирикуляриоз пшеницы впервые был зарегистрирован на юге Бразилии. В дальнейшем болезнь широко распространилась по Южной Америке, а в 2016 году проникла в Азию. Японские и американские генетики выявили ключевое генетическое
Подробности
изменение, позволившее паразиту перейти на нового хозяина. Оно состояло в выходе из строя белка PWT3, по которому защитный белок пшеницы Rwt3 распознает паразита. По-видимому, ключевую роль в появлении новой болезни сыграло то обстоятельство, что c 1980 года в Бразилии стали выращивать высокопродуктивный сорт пшеницы «Анауак», у которого, как оказалось, нет белка Rwt3. Освоившись в этом незащищенном сорте, паразитический гриб затем легко перешел на другие, защищенные сорта, для чего ему пришлось избавиться от одного из своих белков.