Найдены гены сои, отвечающие за стрессоустойчивость
Ученые нашли гены сои, которые отвечают за устойчивость одновременно к двум видам стресса: засухе и недостатку воды. Исследование актуально в условиях меняющегося климата: анализ поможет выбрать гены для редактирования генома. Результаты опубликованы в журнале Plant Biotechnology Reports.
Работу вели молодые ученые Томского государственного университета – выпускники программы по биоинформатике Передовой инженерной школы «Агробиотек» и Высшей инженерной школы агротехнологий ТГУ.
Известно, что климатические изменения влияют на урожайность сои: повышение температуры на 1°C приводит к снижению урожайности в среднем на 17%. Наиболее актуальными факторами для потери урожая могут стать температура выше 35°C, длительная засуха и регулярная нехватка воды. При таком стрессе у растения разрушаются клетки, снижается скорость роста и не развиваются семена.
За устойчивость к этим видам стресса отвечают гены, которые управляют молекулярными процессами в клетках. Если вычислить эти гены, то с помощью генной модификации, генной инженерии и маркерной селекции можно вырастить сорт сои, который будет менее зависим от окружающих условий. Молодым ученым ТГУ удалось найти несколько генов, которые отвечают за два вида стресса одновременно.
В своем исследовании биоинформатики ПИШ ТГУ использовали библиотеки данных, содержащие математически закодированную биологическую информацию о генах и белках. С помощью программирования, машинного обучения и анализа больших данных они выясняли, как гены связаны друг с другом, болезнями, защитными реакциями, функциями живого организма, его внешними признаками. Ученым удалось установить корреляцию между генами и защитными функциями сои.
«Мы открыли магистерскую программу по биоинформатике, чтобы пристально изучать сельскохозяйственные растения на высочайшем уровне. Сегодня население планеты ежегодно растет и в самое ближайшее время достигнет 9 млрд человек. Ученые ищут пути увеличения урожайности в условиях меняющегося климата», – отметил Мухаммад Амджад Наваз, руководитель программы «Биоинформатика» ПИШ «Агробиотек» ТГУ.
Исследование проводилось в Томском государственном университете совместно с СФНЦА РАН (Новосибирск), Университетом правительственного колледжа Фейсалабада (Пакистан) и Сельскохозяйственным университетом Шаньси (Тайгу, Китай).
Фото: пресс-служба ТГУ