Два исследователя из Университета штата Южная Дакота выясняют, как генетический состав корня виноградной лозы и климатические изменения влияют на характеристики, выраженные в стебле, листьях и плодах. То, что они откроют, может помочь растениям адаптироваться к изменяющемуся климату.
Профессор Энн Феннелл, которая занимается исследованиями холодостойкого винограда более 20 лет, и доцент Цинь Ма, специализирующийся в области биоинформатики и биологии вычислительных систем, являются частью межучрежденческой исследовательской группы, работающей на пятилетку - 4 доллара. Проект Национального научного фонда на 6 миллионов долларов.
Два исследователя Департамента агрономии, садоводства и растениеводства SDSU получат почти 830 000 долларов общего финансирования для поддержки своей работы. Феннелл сосредоточится на создании данных, в то время как Ма будет заниматься анализом данных и моделированием, используя вычислительные ресурсы, доступные в государственном совместном исследовательском центре Biosystems Networks and Translational Research and Extreme Science and Engineering Discovery Environment.
Эллисон Миллер, адъюнкт-профессор биологии Университета Сент-Луиса, возглавляет проект NSF, в котором также участвуют исследователи из Университета Миссури, Университета штата Миссури, Центра растений Данфорта и Ботанического сада Миссури в Сент-Луисе. Louis, а также Отдел исследований генетики винограда Министерства сельского хозяйства США в Женеве, штат Нью-Йорк.
Виноград обычно прививают, поэтому корневая система генетически отличается от верхней части, которая производит стебли, листья и плоды, называемые привоем, объяснил Феннелл. Эта практика позволяет производителям прививать желаемый сорт винограда на подвои, устойчивые к вредителям и болезням.
«Хотя прививка является стандартным способом размножения винограда во всем мире, у нас нет четкого представления о том, как этот подвой влияет на привой», - отметил Феннелл. Однако она указала, что исследователи знают, что генотип подвоя влияет на характеристики, выраженные в привое, известные как его фенотип..
"Это очень сложное исследование; каждый аспект проекта касается различных типов взаимодействия подвоя и привоя", - пояснила она. Во-первых, исследователи из Миссури узнают, как три разных подвоя влияют на изменчивость привоя винограда и как различное количество воды влияет на взаимодействие подвоя и привоя. Все будут выращены в одном винограднике.
Во второй части рассматриваются различные условия окружающей среды в северной и южной Калифорнии и то, как они влияют на два разных черенка, привитых на два разных подвоя.«Отросток красного винограда прививают на другой подвой, чем отросток белого винограда», - отметил Феннелл.
На второй год проекта исследовательская группа начнет изучение 200 различных генотипов подвоев с одним и тем же отростком красного винограда Маркетт, выращенным в четырех климатически разных местах - Парлье, Калифорния; Маунт-Вернон, Миссури; Женева, Нью-Йорк; и Брукингс, Южная Дакота.
Подвои представляют собой популяцию, разработанную Джейсоном Лондо из Исследовательского отдела генетики винограда Министерства сельского хозяйства США и полученную из двух местных видов виноградной лозы, V. rupestris и V. riparia, которые часто использовались для получения коммерческих подвоев. Феннелл сказал: «Есть много характеристик, по которым вы можете выбрать подвои. Нас интересует, как подвои влияют на привой, как взаимодействие двух генетических систем влияет на фенотип привоя».