Newswise — Картофель является жизненно важным источником пищи для более чем двух миллиардов человек во всем мире, однако он очень чувствителен к колебаниям температуры. Холодные периоды могут уничтожить посевы картофеля, причинив значительный экономический ущерб. Хотя некоторые виды дикого картофеля, такие как Соланум коммерции развили впечатляющую устойчивость к холоду, генетические механизмы, лежащие в основе этой способности, остаются плохо изученными. Поскольку изменение климата усугубляет экстремальные погодные явления, существует острая необходимость изучения этих диких видов, чтобы повысить устойчивость выращиваемого картофеля и обеспечить запасы продовольствия в условиях все более неустойчивого климата.

Группа ученых из Хуачжунского сельскохозяйственного университета внесла решающий вклад в генетику картофеля, опубликовав свои результаты (DOI: 10.1093/hr/uhae181) в Исследования в области садоводства 12 июля 2024 г. Их работа сосредоточена на геноме дикого картофеля. Соланум коммерции раскрывая генетические ключи, которые позволяют этому выносливому растению выдерживать отрицательные температуры. Этот прорыв дает решающую информацию для выведения сортов картофеля, которые могут расти в более холодном климате, обеспечивая продовольственную безопасность в условиях продолжающегося повышения глобальной температуры.

В этом комплексном исследовании ученые секвенировали геном Соланум коммерции дикий вид, известный своей замечательной устойчивостью к отрицательным температурам. Используя передовые методы секвенирования HiFi и HI-C, команда успешно определила два различных гаплотипа, раскрыв генетическую основу устойчивости к холоду. Крупным открытием стала идентификация геномного сегмента размером 1,25 Мб на хромосоме 7, связанного с морозоустойчивостью, на которую приходится почти 19% способности растения противостоять холоду. В этом сегменте находится 88 генов-кандидатов, которые могут сыграть решающую роль в устойчивости растения к холоду. Это открытие не только расширяет наше понимание генетики растений, но и открывает путь к созданию новых, морозостойких сортов картофеля. Исследование представляет собой значительный прогресс в области устойчивости сельскохозяйственных культур и потенциально может применяться в сельском хозяйстве в более холодных регионах.

Доктор Синкуй Цай, ведущий автор исследования, объясняет: «Наше исследование предоставляет высококачественный эталонный геном для Соланум коммерции заложив основу для дальнейших исследований молекулярных механизмов холодоустойчивости. Это может привести к выведению сортов картофеля, способных противостоять суровым зимним условиям, обеспечивая стабильное и безопасное снабжение продовольствием даже перед лицом климатических проблем».

Значение этого исследования выходит далеко за пределы лаборатории. Путем интеграции генов холодоустойчивости из Соланум коммерции в культурные сорта картофеля фермеры смогут увидеть повышение урожайности и снижение потерь от заморозков. Этот генетический прорыв предлагает важнейший инструмент в борьбе с изменчивостью климата, позволяя фермерам выращивать более устойчивый картофель в регионах, уязвимых к холодам. В конечном итоге, это исследование может сыграть решающую роль в создании более надежной и устойчивой глобальной продовольственной системы, гарантируя, что картофель останется надежным источником пищи, несмотря на проблемы, связанные с изменением климата.

###

Ссылки

DOI

10.1093/ч/uhae181

Исходный URL-адрес источника

https://doi.org/10.1093/hr/uhae181

Информация о финансировании

Этот проект финансировался Национальным фондом естественных наук Китая (номер гранта 31871685), Программой исследований и разработок в ключевых областях провинции Гуандун (2022B0202060001), Китайской системой сельскохозяйственных исследований (Картофель, CARS-09).

О Исследования в области садоводства

Исследования в области садоводства является журналом открытого доступа Нанкинского сельскохозяйственного университета и занимает первое место в категории «Садоводство» журнала Journal Citation Reports™ от Clarivate, 2022. Журнал стремится публиковать оригинальные исследовательские статьи, обзоры, точки зрения, комментарии, корреспондентские статьи и письма в адрес редактор, посвященный всем основным садоводческим растениям и дисциплинам, включая биотехнологию, селекцию, клеточную и молекулярную биологию, эволюцию, генетику, межвидовые взаимодействия, физиологию, а также происхождение и одомашнивание сельскохозяйственных культур.