Исследователи из Центра инноваций в области растениеводства и продовольствия (CCFI) при университете Мердока возглавили создание пангенома, специально адаптированного к австралийским сортам нута. Это открывает новые возможности для улучшения производства нута по всей стране.
Комплексный генетический ресурс, состоящий из высококачественных сборок 15 наиболее популярных сортов нута, выращиваемых австралийскими фермерами, позволил выявить ранее не охарактеризованное генетическое разнообразие. Оно будет иметь важное значение для понимания и улучшения желаемых агрономических характеристик, лежащих в основе успеха производства нута в стране, включая урожайность, время цветения, устойчивость к кислым почвам и засухе.
Анализ пангенома, опубликованный в журнале Plant Biotechnology Journal, выявил 34 345 семейств генов, включая 13 986 дополнительных семейств, обогащённых генами, связанными с ключевыми агрономическими признаками.
Исследование проводилось в сотрудничестве с Chickpea Breeding Australia (совместная инициатива Grains Research and Development Corporation, Департамента сельского хозяйства, продовольствия и регионального развития Нового Южного Уэльса, Департамента сельского хозяйства, продовольствия и регионального развития Западной Австралии, Института сельского хозяйства UWA и BGI Research).
Исследование позволило определить структурные вариации, влияющие на время цветения, вес семян, устойчивость к болезням, засухе и кислым почвам. Это подчёркивает значительные возможности для расширения генетической базы австралийского нута и, в конечном итоге, поддержки долгосрочной устойчивости производства нута в Австралии.
Учёные также обнаружили, что австралийские сорта можно дополнительно улучшить за счёт введения региона QTL с hotspot для устойчивости к засухе, который уже продемонстрировал преимущество в урожайности на 15–22% после его внедрения в элитные сорта в Индии, Эфиопии, Кении и Танзании.
CCFI в настоящее время работает с отраслевыми партнёрами над внедрением QTL-hotspot для устойчивости к засухе в австралийские сорта и доставкой их производителям нута.
Профессор Раджив Варшней, директор CCFI и автор исследования, сообщил: «Австралийский пангеном нута знаменует собой значительный шаг в защите будущего производства, поскольку позволяет нам ускорить разработку сортов нута, адаптированных к каждому региону. Это могут быть сорта, более устойчивые к засухе и кислым почвам в Западной Австралии и на национальном уровне, а также более устойчивые к таким болезням, как аскохитозная плесень».
Доктор Фрэнсис Огбоnaya, старший менеджер GRDC по работе с масличными культурами и бобовыми, сказал: «GRDC гордится тем, что инвестировала от имени австралийских производителей зерна в эти новаторские исследования. Замечательно видеть, как ведущие австралийские исследователи нута объединились для разработки важного генетического ресурса, имеющего решающее значение для обеспечения будущей производительности и устойчивости нута в условиях всё более сложных условий выращивания».
Доктор Кристи Хобсон, селекционер нута в Chickpea Breeding Australia, подытожила: «С момента выпуска первого коммерческого сорта нута в Австралии в 1970-х годах наша отрасль превратилась в сектор с оборотом в миллиард долларов, который в прошлом сезоне произвёл более 2 миллионов тонн нута и стал одним из крупнейших мировых экспортёров нута. Однако существуют значительные проблемы, включая изменения в сельскохозяйственной практике, сдвиги в спросе на рынке, почвенные ограничения и значительное давление болезней».