Ученые достигли больших успехов в изучении генома сахарного тростника, который играет важную роль в мировом агропромышленном комплексе благодаря своему применению в производстве сахара, биоэтанола и других биопродуктов. Эта статья опубликована в журнале Nature и является значимым шагом в понимании сложной структуры сахарного тростника, который в прошлом был считался слишком сложным для полного генетического анализа из-за своего большого размера и полиплоидии, состояния, когда у растения есть несколько комплектов хромосом.
Исследование раскрыло сложность генома сахарного тростника, который содержит около 10 миллиардов основательных пар, что значительно больше размера генома человека. Такая сложность, а также наличие множественных копий хромосом, затрудняла точную составление генома. Однако, благодаря использованию новейших методов секвенирования, включая технологию PacBio HiFi, ученые смогли точно определить последовательность длинных фрагментов ДНК и, таким образом, составить полное генетическое описание растения.
Этот прорыв позволит ученым лучше разобраться в механизмах устойчивости сахарного тростника к заболеваниям, в том числе к бурой ржавчине, которая может серьезно нанести урон урожаю. Во время исследования были определены основные гены, ответственные за защиту от этого грибкового патогена. Это открытие имеет большое значение не только для усовершенствования существующих сортов сахарного тростника, но и для защиты других культур, страдающих от подобных заболеваний.
Исследуемый сорт R570, используемый в качестве модели для генетических исследований, является гибридом домашних и диких видов сахарного тростника, который объединяет высокую продуктивность и устойчивость к болезням. Расшифровка его генома открывает новые возможности для селекции, позволяя точно отследить происхождение определенных генов и таким образом способствовать созданию новых эффективных и устойчивых к болезням сортов.
Этот научный успех не только способствует улучшению сельскохозяйственных практик и повышению урожайности сахарного тростника, но и обещает прогресс в биоэнергетике за счет оптимизации использования этой культуры для производства биотоплива и других биопродуктов, включая эффективное преобразование отходов жома в ценные источники энергии.
