Расшифрован генетический код сахарного тростника

Ученые добились значительного прогресса в изучении генома сахарного тростника, культуры, занимающей ключевое место в мировом агропромышленном комплексе благодаря своему применению в производстве сахара, биоэтанола и других биопродуктов. Эта работа была опубликована в журнале Nature и отмечена как важный шаг в понимании комплексной структуры сахарного тростника, который ранее считался слишком сложным для полного генетического анализа из-за его огромного размера и полиплоидии, состояния, при котором растение имеет несколько комплектов хромосом.

Исследование осветило сложность генома сахарного тростника, включающего около 10 миллиардов пар оснований, что существенно превосходит размер генома человека. Такая сложность, а также наличие множественных копий хромосом, затрудняли точную сборку генома. Однако, благодаря использованию современных методов секвенирования, включая технологию PacBio HiFi, ученые смогли точно секвенировать длинные участки ДНК и, таким образом, составить полный генетический портрет растения.

Этот прорыв позволит ученым лучше понимать механизмы устойчивости сахарного тростника к заболеваниям, в частности к бурой ржавчине, которая может нанести серьезный ущерб урожаям. В ходе исследования были идентифицированы ключевые гены, ответственные за защиту от этого грибкового патогена. Это открытие имеет большое значение не только для улучшения существующих сортов сахарного тростника, но и для защиты других культур, подверженных подобным заболеваниям.

Изучаемый сорт R570, используемый в качестве модели для генетических исследований, представляет собой гибрид домашних и диких видов сахарного тростника, сочетающий в себе высокую продуктивность и устойчивость к болезням. Расшифровка его генома открывает новые возможности для селекции, позволяя точно отслеживать происхождение определенных генов и тем самым способствовать созданию новых высокоэффективных и устойчивых к болезням сортов.

Этот научный успех не только способствует улучшению сельскохозяйственных практик и повышению урожайности сахарного тростника, но и обещает прогресс в биоэнергетике за счет оптимизации использования этой культуры для производства биотоплива и других биопродуктов, включая эффективное преобразование отходов жома в ценные энергоресурсы.