Исследователи знают, что изменение формы листьев может привести к большим различиям в доходах фермера. Теперь новое открытие дает селекционерам ключевую генетическую информацию, необходимую им для создания сортов сельскохозяйственных культур, которые максимально используют эти различия в форме листьев.
В статье, опубликованной 20 декабря в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, исследователи из штата Северная Каролина и их коллеги из Данфортского центра изучения растений Университета США. Министерство сельского хозяйства С. и компания Cotton Incorporated описывают, как они использовали геномные и молекулярные инструменты, чтобы найти расположение последовательности ДНК, которая определяет основные формы листьев хлопчатника нагорья.
Исследователи также описывают, как они манипулировали генетическим кодом, чтобы изменить форму листьев хлопчатника потенциально выгодным образом.
Это открытие представляет собой значительный шаг на пути к созданию сортов хлопка, которые дают более высокие урожаи при меньших затратах для фермеров, сказал д-р Васу Курапарти, доцент Департамента растениеводства и почвоведения штата Северная Каролина и главный исследователь проекта.
Ученые признали, что растения хлопка с пятью глубокими лопастями листьев, как листья бамии, дают фермерам преимущества по сравнению с тем, что исследователи называют «обычными» листьями. Доктор Райан Андрес, исследователь с докторской степенью, который работал в лаборатории Курапарти, когда он был аспирантом, сказал, что так называемый листовой хлопок «бамия» менее подвержен гниению коробочек, чем стабильно урожаи «обычных» сортов листового хлопка.
Листья бамии также позволяют более равномерно распределять опрыскивание по растению и связаны с более высокой скоростью цветения и более ранней скоростью созревания хлопка, добавил Андрес.
Чтобы определить, нашли ли они последовательность ДНК, которая контролировала основные формы листьев хлопка, исследователи заразили растения листьев бамии модифицированным вирусом, который заглушил целевой ген. Это привело к временному образованию нормальных листьев, пока растения не преодолели экспериментальный вирус и не вернулись к форме листьев бамии.
Курапарти и Андрес надеются, что такая архитектура листьев приведет к созданию идеального сорта хлопка, или идеотипа, способного сочетать в себе преимущества двух форм листьев.
Мы смогли создать наш идеотип, но только временным образом. Когда-нибудь мы захотим сделать это наследственным образом, и первый шаг в этом - найти ген и доказать, что это ген. ген, и именно полиморфизмы в гене вызывают эти изменения», - сказал Курапарти.«Это исследование делает то же самое».