Китайские ученые разработали набор инструментов, который позволит значительно ускорить выведение сортов рапса, устойчивых к засоленным и щелочным почвам. Генетики создали около тысячи молекулярных маркеров и специальный чип для генотипирования, которые помогут селекционерам отбирать перспективные растения на стадии проростков. Результаты исследования опубликованы в журнале Theoretical and Applied Genetics.
Засоление почв – одна из глобальных проблем, угрожающих продовольственной безопасности. По оценкам Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН, сотни миллионов гектаров пахотных земель в мире деградировали из-за избытка солей. Такие почвы губительны для большинства культур, поскольку высокое содержание солей и щелочей мешает корням впитывать воду и питательные вещества. Рапс (Brassica napus) переносит такие условия лучше многих других культур, что делает его перспективным для освоения и восстановления деградировавших земель.
Традиционная селекция солеустойчивых сортов занимает многие годы, так как требует полевых испытаний в течение нескольких сезонов. Чтобы обойти это ограничение, исследователи из Хуачжунского сельскохозяйственного университета и Синьцзянской академии сельскохозяйственных наук проанализировали гены, отвечающие за солеустойчивость не только у рапса, но и у риса, кукурузы, пшеницы и других растений. На основе этих данных они выявили генетические варианты, которые помогают рапсу выживать в неблагоприятных условиях.
Итогом работы стали 947 молекулярных маркеров и жидкофазный генотипирующий чип HZSW-cGPS-BRNAP-04. С их помощью селекционеры могут в лабораторных условиях проанализировать ДНК молодых растений и за несколько дней определить, несут ли они гены устойчивости. Это позволяет отбраковывать неустойчивые образцы на раннем этапе и использовать для дальнейшего скрещивания только самые перспективные, что сокращает селекционный цикл в несколько раз.
Проект получил поддержку нескольких государственных научных программ Китая, где проблема засоления почв стоит особенно остро – в стране насчитываются десятки миллионов гектаров таких земель, в том числе в Синьцзян-Уйгурском автономном районе. Разработанные маркеры и технология генотипирования переданы в открытый доступ, чтобы их могли использовать селекционные центры в других странах.