Jęczmień zachowujący w liściach o 30 proc. więcej wody niż jego odmiana wyjściowa uzyskali po kilku latach badań biolodzy z Katedry Genetyki Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Odkrycie może dać rolnikom możliwość uprawy jęczmienia o wyższej tolerancji na suszę.

Jęczmień zachowujący w liściach o 30 proc. więcej wody niż jego odmiana wyjściowa uzyskali po kilku latach badań biolodzy z Katedry Genetyki Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Odkrycie może dać rolnikom możliwość uprawy jęczmienia o wyższej tolerancji na suszę.

 

Jęczmień jest wśród zbóż ważnym gatunkiem. Zajmuje czwarte miejsce pod względem areału upraw w Polsce i na świecie. Co ważne, z końcem kwietnia tego roku niemal całkowicie zsekwencjonowano jego genom, dodatkowo szeroki wachlarz narzędzi do prowadzenia analiz z zakresu genomiki funkcjonalnej sprawia, że jest postrzegany jako gatunek modelowy dla roślin jednoliściennych. To może mieć przełożenie na zwiększone tempo dalszych odkryć związanych z tym gatunkiem.

 

W ramach wcześniej prowadzonych projektów naukowych katowiccy genetycy wygenerowali tzw. platformę TILLING (Targeting Induced Local Lesions in Genomes) jęczmienia jarego, aby służyła jako narzędzie do poznania funkcji genów, a z czasem również doskonalenia pożądanych cech. Zespół pod kierownictwem prof. Iwony Szarejko uzyskał populację jęczmienia po mutagenezie chemicznej, tzn. populację mutantów w różnych genach, liczącą ok. 10 tys. osobników.

 

Naukowcy skupili się m.in. na szlaku sygnałowym kwasu abscysynowego - to hormon ściśle związany z odpowiedzią na stres suszy i funkcjonowaniem genu CBP20.

 

– Zidentyfikowaliśmy serię mutantów allelicznych, czyli niosących defekt w tym konkretnym genie, ale w różnych miejscach sekwencji

 

– informuje dr Agata Daszkowska-Golec z Katedry Genetyki Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach, kierująca projektem badawczym SONATA, finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki.

 

Jednym z nich był właśnie mutant hvcbp20.ab, tolerancyjny na stres suszy. W stworzonych przez biologów warunkach brakowało mu nie tylko optymalnej ilości wody, ale był też narażony na wysoką temperaturę. Okazało się, że znacznie szybciej adaptuje się do warunków stresu niż jego forma wyjściowa – odmiana Sebastian. Zanim te rośliny w ogóle „zorientują się”, że znalazły się w sytuacji niedoboru wody, mutant uruchamia już odpowiedź - przeprogramowuje swój metabolizm, by walczyć z deficytem wody w podłożu.

 

– Można na razie spekulować, podejrzewać, że być może ten mutant okaże się dość istotnym materiałem przydatnym dla hodowców, po odpowiednim przekrzyżowaniu go z elitarnymi odmianami jęczmienia, które są w uprawie w obecnym czasie

 

– wyjaśnia Agata Daszkowska-Golec.

 

Na dalszym etapie badań katowiccy genetycy chcą bardziej szczegółowo zbadać rolę genu CBP20 w odpowiedzi na stres suszy, ze szczególnym naciskiem na wskazanie konkretnych regulowanych przez niego elementów szlaku odpowiedzi na niedobory wody. Uważają również, że niezbędne będzie sprawdzenie jak forma hvcbp20.ab zachowuje się w naturalnych, a nie szklarniowych warunkach. Kwestią otwartą pozostaje odpowiedź na pytanie, jakie plony będzie dawać uzyskany mutant.

Źródło: naukawpolsce.pap.pl

AZK/Fot.:pixabay.com