Разнообразие растений и их адаптация к различным климатическим условиям, что особенно важно в эпоху глобального изменения климата, является синонимом понятия природного и генетического разнообразия. Исследования, направленные на изучение этой естественной генетической изменчивости и соответствующего биоразнообразия, представляют собой одно из самых больших сокровищ человечества. Именно эта генетическая изменчивость семейств растений, родов растений и даже внутри одного вида растений является ключом к тому, чтобы справиться с глобальным изменением климата и драматическими последствиями для сельского хозяйства.
В целях устойчивых исследований, селекции и защиты генетического разнообразия, особенно сельскохозяйственных растений, под эгидой CGIAR было создано множество общественных некоммерческих исследовательских организаций, которые активно занимаются исследованиями и созданием некоммерческих биобанков. ICRISAT является индийской частью знаменитой CIMMYT, которая начала свою деятельность в 60-х годах для распространения устойчивых к болезням сортов пшеницы среди бедных фермеров в развивающихся странах.
Жемчужное просо (Cenchrus americanus 72 (L.) Morrone, синоним Pennisetum glaucum) является основным пищевым растением в засушливых и полузасушливых регионах Африки, Индии и Азии. Это так называемое растение С4 демонстрирует высокую устойчивость к засухе, но молекулярные механизмы, лежащие в основе этого, довольно неизвестны. «Первыми шагами к выяснению молекулярных механизмов в любом организме, от растений до животных и микробов, является секвенирование и анализ их генома, протеома и метаболома», - говорит системный биолог Вольфрам Векверт, заведующий кафедрой экогеномики и системной биологии и заведующий кафедрой Венский центр метаболомики Венского университета. Международный консорциум с участием Венского университета секвенировал геном африканского проса и дополнительно 994 других селекционных линий и диких типов, чтобы выявить молекулярные свойства, намекающие на механизмы устойчивости к засухе на основе генома. «Кроме того, это исследование обеспечивает основу для селекционных исследований по маркерам», - говорит координатор проекта генома Раджив Варшней.
В связанном исследовании Ариндам Гатак, Палак Чатурведи, Вольфрам Векверт и другие члены группы исследовали засухоустойчивость африканского проса в отношении метаболизма и изменений протеома. Из этих исследований вытекают первые молекулярно-физиологические гипотезы о том, как растение может приспособиться к недостатку воды и тепла и в то же время сохранить приемлемый индекс урожая. Первоначальная геномная информация о жемчужном просе была важна для этих исследований.