Международная группа ученых обнаружила в геноме пшеницы участок, который одновременно отвечает за устойчивость к засухе на стадии прорастания и повышает один из ключевых показателей урожайности. Результаты исследования, открывающего новые возможности для селекции, опубликованы в журнале Theoretical and Applied Genetics.
Засуха в период, когда семена пшеницы только начинают прорастать, способна уничтожить значительную часть будущего урожая. Исследователи выявили на плече хромосомы 4BS локус – конкретный участок ДНК, который помогает растению пережить нехватку влаги в этот критический момент и влияет на ранний рост побегов.
Этот участок, названный QRSH.scwl-4B, объясняет от 24% до 31% различий в реакции растений на засуху, что является очень высоким показателем для одного генетического фактора. Ученые определили его, сравнив геномы растений с наиболее и наименее выраженной устойчивостью.
Наиболее важным для селекции стало то, что полезный вариант этого локуса увеличивает количество продуктивных стеблей – колосков с зерном – в среднем на 13,4%. При этом он почти не оказывает негативного влияния на другие характеристики, важные для урожайности. Такое сочетание крайне ценно для выведения новых сортов.
Внутри найденного участка исследователи выделили два гена-кандидата. Предполагается, что один из них регулирует реакцию на стресс через синтез жасмоновой кислоты – растительного гормона. Хотя эти выводы требуют дальнейшего подтверждения на других сортах пшеницы и в разных климатических условиях, открытие закладывает основу для выведения засухоустойчивых сортов методами молекулярной селекции.