Научное сообщество достигло исторического рубежа, завершив полную расшифровку генома пшеницы — задача, которая долгое время считалась невероятно сложной и была выполнена лишь в нашем столетии.
Глобальное значение пшеницы
Интерес исследователей к геному этой культуры обусловлен её фундаментальной ролью в мировой продовольственной системе. Пшеница обеспечивает почти пятую часть всех калорий и белков, потребляемых человечеством, а также служит ключевым источником витаминов и минералов, что делает её основой питания для миллиардов людей.
Международное сотрудничество и результаты
Масштабный проект был реализован Международным консорциумом генотипирования пшеницы (IWGSC), объединившим 73 научных учреждения из 20 стран. Итоги этой колоссальной работы, опубликованные в авторитетном журнале Science, включают упорядоченную последовательность ДНК для всех 21 хромосомы пшеницы, что охватывает 94% её генома. Все полученные данные находятся в открытом доступе, что стимулирует дальнейшие исследования по всему миру.
Как отметил Мундо Серджи Гальвес, специалист по биоинформатике из Университета Малаги, это открытие имеет первостепенное социальное значение. Поскольку пшеница — самая распространённая сельскохозяйственная культура на планете, повышение её урожайности и устойчивости становится решающим фактором для обеспечения продовольственной безопасности растущего населения Земли.
Практические последствия и сложность генома
Расшифровка генетического кода кардинально ускорит селекцию новых сортов пшеницы. Учёные смогут целенаправленно создавать культуры с повышенной урожайностью, устойчивостью к вредителям, болезням и экстремальным климатическим условиям, таким как засуха или заморозки.
Эта работа была особенно сложной из-за невероятных размеров и структуры генома пшеницы. Он состоит из 17 миллиардов пар оснований, что примерно в пять раз больше, чем геном человека. Его сложность объясняется тем, что современная пшеница — это результат многовековой эволюции, включавшей многочисленные мутации и естественные скрещивания с другими злаками, что привело к формированию трёх взаимодействующих под-геномов в одном растении.
Вклад испанских учёных и будущие исследования
В проекте приняли участие два испанских специалиста: уже упомянутый Мундо Серджи Гальвес и Пилар Эрнандес из Института сельского хозяйства. Они отвечали за анализ хромосомы 4А, а также за проверку и подтверждение функционального потенциала расшифрованных генетических последовательностей.
Следующим crucial шагом для науки станет не просто описание последовательностей, а точное определение местоположения, типа и функции каждого гена в этой огромной генетической «библиотеке». Эрнандес и Гальвес также исследовали, как гены пшеницы активируются или «выключаются» в ответ на различные стрессы, например, на нехватку воды.
Уже обнаружена особая группа генов в хромосоме 6, которая может играть ключевую роль в засухоустойчивости. Изучение этих генов, как подчеркнул Гальвес, — это только начало долгого пути, который откроет новые горизонты в создании сельскохозяйственных культур будущего.