Модуль цветения PhyC–VRN1 найден у 505 китайских сортов ячменя и подтверждён редактированием оснований

Исследователи проанализировали геномы 505 репрезентативных сортов ячменя за 80 лет современной селекции в Китае и выявили модуль времени цветения, связанный с двукратным посевом в течение года, сообщает Nature doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗. Модуль состоит из одной аминокислотной замены в PHYTOCHROME C (PhyC) в сочетании с зимним гаплотипом VERNALIZATION 1 (VRN1) doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗. Роль модуля авторы подтвердили редактированием оснований в ячмене и пшенице doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Время цветения при двукратном посеве

В центральном и восточном Китае ячмень давно выращивают в системе двукратного посева в течение года. В такой системе ранние цветение и созревание критичны, чтобы культура избегала предлетнего теплового стресса в конце вегетации и допускала гибкий севооборот с летними культурами, пишут авторы doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗. Они добавляют, что для адаптации культур к интенсивному возделыванию при изменении климата нужны сорта, сочетающие потенциал урожайности с оптимизированными цветением и созреванием doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Набор из 505 сортов описан как репрезентативный для современной селекции в Китае за восемь десятилетий. По нему авторы прослеживали геномные следы этой селекции doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Модуль PhyC–VRN1 и редактирование оснований

Команда сообщает, что производный аллель PhyC ускоряет колошение и созревание doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗. По данным авторов, его частота резко выросла в современных сортах осеннего посева doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗. Сочетание замены в PhyC и зимнего гаплотипа VRN1 описано как модуль, лежащий в основе этой адаптации doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Чтобы проверить причинность, исследователи применили редактирование оснований в ячмене и пшенице. По их сообщению, комбинация PhyC–VRN1, определяющая время цветения, функционально консервативна в трибе Triticeae doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗.

Авторы заключают, что модуль отбирался в ходе современной селекции, позволяя вести интенсивные севообороты, и что это значимый для селекции модуль, проверенный экспериментально doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗. Они также утверждают, что точное редактирование генома можно использовать для воссоздания таких адаптивных модулей при конструировании устойчивых к климату культур doi.orgNaturedoi.orgОткрыть источник ↗. В доступном кратком изложении статьи нет числовых оценок эффекта на сроки колошения и созревания.