Учени секвенираха генома на белия сладък картоф Dioscorea rotundata

Накратко: Международен екип от учени секвенира за първи път генома на белия сладък картоф (Dioscorea rotundata), критично важна култура за продоволствената сигурност в Африка. Изследването идентифицира геномни области, определящи пола на растението, което ще улесни селекцията за повишаване на добивите и устойчивостта на културата.

Международен екип от учени от Earlham Institute, Великобритания и Iwate Biotechnology Research Centre, Япония, за първи път представиха в секвениран вид генома на белия сладък картоф – главна продоволствена култура, изхранваща милиони хора, с огромно икономическо и културно значение на Африканския континент.

Отглеждането на растението е затруднено от много фактори. Семената не се използват като стартов материал, а вместо това субтропичните картофи се размножават чрез грудки или части от тях. Също така тези картофи са изключително податливи на голям набор от болести и неприятели, които могат да понижават добива с до 90%.

Нигерия има за цел да стане трета по големина на населението до 2050 г., с популация от над 300 милиона, надминаваща тази на Щатите. Жизненоважно е да работим върху селекционни програми, за да можем да изхраним тези и още 9 милиарда души през 2050 г.

Този вид сладки картофи са главна част от нигерийската диета, като само в Нигерия се отглеждат 70% от световното им производство. Но при настоящите нива на консумация, търсенето започва да превишава предлагането на тази толкова икономически важна култура с огромно културно значение.

Западна и Централна Африка, основният регион на отглеждане на картофа в света, е произвел 96% от 63-те милиона тона субтропичен картоф през 2013г. Стойността на белия картоф превишава тази на всички други продоволствени култури в Африка, и струва повече от производството на царевица, ориз и сорго, взети заедно.

Разчитането на генома е от жизненоважно значение, защото за разлика от други главни продоволствени култури, като пшеница, царевица и ориз, картофът е неодомашнен. Изучаването генома на тази съдбоносна за фермерите култура ще им помогне да повишават добивите от единица площ и рационално и устойчиво да отглеждат растението.

Новият метод е описан в статията  „Genome sequencing of the staple food crop white Guinea yam enables the development of a molecular marker for sex determination„, отворена за разглеждане и сваляне в BMC Biology, и показва как това може да стане на практика. Геномният код е достъпен в публичните бази данни DDBJ и NCBI.

Голямото откритие на  международни учени от Великобритания, Германия, Япония и Нигерия е идентифицирало геномните области, които детерминират пола на картофите и познанията за тази характеристика може да подобрят скоростта на маркер-асистираната селекция.

Двудомността е рядко явление и се наблюдава при около 5-6% от цъфтящите растения. Поради това, разбирането нa процеса при белия картоф може да помогне и на други икономически важни селскостопански култури.

По света има 600 стари сорта на това растение и 10 от тях са независимо окултурени в Западна Африка, Североизточна Азия и Атлантическите и Карибски острови. Грудките на този тип картофи може да израсте до 1,5м и да тежи до 70 кг. През юни 2017г., Нигерия за първи път изнася сертифицирани субтропични картофи за Англия и САЩ.

Най-важното за Централна и Западна Африка е, че тази досега забравена култура, с помощта на селекционни програми, може да се одомашни, повишавайки хранителната стабилност и икономическото благосъстояние на райони, където населението тепърва ще се увеличава драстично.

Секвенираният геномен участък ще ни даде уникалната възможност да придобием по-добра представа за двудомността, много рядка характеристика при цъфтящите растения, в култура, която се различава от тези, секвенирани досега, казва Benjamen White, ръководителят на екипа от Earlham Institute. Разбирането на този признак ще е незаменимо средство в селекцията на картоф с по-добри качества, картоф, който ще подобри хранителната сигурност в Западна и Централна Африка и благосъстоянието на малките семейни ферми в региона.

Това е важно постижение, обяснява д-р Robert Asiedu, от Международния институт по тропическо земеделие – Западна Африка, в Нигерия. Това означава, че субтропичният картоф вече е в редиците на културите с изцяло секвениран геном, проект започнал с ориза преди няколко години. Цялата секвенирана ДНК ще подпомогне много в изучаването на генетичния контрол на някои признаци, като цъфтеж, устойчивост към болести и други качествени признаци. Това в последствие ще помогне селекцията на нови сортове да стане по-бърза и по-прецизна.

Така ще преодолеем някои от многото предизвикателства пред фермерите, отглеждащи белия сладък картоф в Африка и други части на света, разяснява професор Ryohei Terauchi, водещ автор от Университета на Киото и Iwate Biotechnology Research Centre, Япония. Това включва устойчивост към болести и неприятели, следберитбени загуби и нуждата от разработване на устойчиви стратегии за производство на културата.

 

Превод: Кирил Кръстев

Източник: Science Daily

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.