Растущую в своей родной Австралии ненавязчивую многолетнюю лиану Glycine tomentella можно легко не заметить. Но дальний родственник сои содержит генетические ресурсы, которые могут существенно увеличить урожай сои, согласно новому исследованию Университета Иллинойса.
«Мы наблюдали увеличение урожайности от 3,5 до 7 бушелей с акра у линий сои, полученных в результате скрещивания с Glycine tomentella», - говорит Рэндалл Нельсон, автор исследования и адъюнкт-профессор кафедры растениеводства Университета штата Айленд.
Открытие произошло случайно. Исследователи из U of I и Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США в течение многих лет работали над внедрением генов устойчивости к болезням из Glycine tomentella в соевые бобы. После разработки тысяч экспериментальных линий им наконец удалось переместить гены австралийской лозы в новую линию сои, устойчивую к соевой ржавчине. Но исследователи заметили кое-что еще.
"Некоторые из этих линий выглядели довольно хорошо, поэтому мы решили провести небольшое тестирование урожайности. Это стало проектом для аспиранта Авраама Акперти из Ганы. Он нашел несколько линий, которые давали значительно больше урожая, чем соя. родителей», - говорит Нельсон. "Мы были очень удивлены. Глядя на это, Glycine tomentella не имеет агрономических характеристик - семена меньше, чем одна десятая размера семян сои. Мы никогда не ожидали получить от этого кросса высокоурожайные линии."
Процесс внедрения генов Glycine tomentella в соевые бобы очень сложен. Эти два растения настолько далеки друг от друга, что любое скрещивание обычно приводит к недоразвитию семян. Но соавтор Нельсона и соавтор исследования, Рам Сингх, разработал раствор гормона роста, который он распыляет на молодые стручки, чтобы семена не сорвались.
"Он спасает это маленькое незрелое семя, культивирует его и выращивает из него растение. Затем его многократно скрещивают с сортом сои "Дуайт", пока все хромосомы Glycine tomentella не будут потеряны, и мы восстановить соевый завод», - объясняет Нельсон.
Исследователи не знают, что было перенесено из Glycine tomentella в геном сои. Помимо урожайности, некоторые растения выглядят и работают почти так же, как «Дуайт».
Группа планирует нанести на карту геном многообещающих растений с конечной целью выявления ответственных генов. Усилия по селекции уже ведутся для создания высокоурожайных линий, поскольку «Дуайт» - это 20-летний сорт.
В прошлом году мы выпустили соглашение о передаче материала, которое позволит любому селекционеру сои скрещивать эти линии. Я был удивлен, что мы не получили много запросов, ведь это такие уникальные ресурсы. Я надеюсь, что с помощью этой информации об урожайности мы сможем заинтересовать больше людей», - говорит Нельсон.