Селекция позволяет получать соевые бобы, устойчивые к засухе и соли
Исследователи из Китайского университета Гонконга (КУГ) разработали не-ГМ солеустойчивые и засухоустойчивые соевые бобы, используя комбинацию селекции с помощью генетических маркеров и естественного скрещивания.
Согласно веб-сайту университета: «Это достижение стало кульминацией двух десятилетий сотрудничества между исследователями КУГ и соевыми селекционерами, а также исследователями из Китая в целях улучшения выращивания сои в неблагоприятных условиях, таких как засуха и засоление. Посредством геномного анализа и скрещивания, они вывели стрессоустойчивые соевые бобы и для выращивания сои освоили заброшенные земли в отдаленных районах».
Ключевым прорывом стало то, что исследовательская группа во главе с профессором Ламом Хон-Мингом расшифровала геном 31 дикорастущего и культивируемого соевого боба. Они обнаружили, что дикие соевые бобы обладают большим генетическим разнообразием, чем культивируемые, включая гены стрессоустойчивости, которые были утрачены в ходе исторического процесса одомашнивания сои. Это подчеркнуло возможность скрещивания новых сортов, сочетающих продуктивность и питательную ценность культивируемых соевых бобов с адаптивностью и стрессоустойчивостью диких соевых бобов.
Используя маркерную селекцию, исследователи определили один ген, который встречается в естественных условиях в некоторых диких соевых бобах и придает устойчивость к соли. Даже если был идентифицирован только один ген, этот ген будет работать в контексте семейств генов. Это означает, что традиционное разведение, в котором участвуют целые семейства генов, может быть успешным, когда генная инженерия, изолирующая один или несколько генов, потерпит неудачу.
Из коллекции селекционных соевых бобов (полученных в результате искусственного скрещивания с использованием разных родителей) исследователи проверили наличие этого гена на устойчивость к соли, а затем выполнили отбор на засухоустойчивость в засушливых регионах. Они работали с учеными из провинции Ганьсу в Китае, чтобы разработать и выпустить три новых стрессоустойчивых сорта сои. Эти сорта прошли провинциальные испытания в Ганьсу и теперь используются фермерами Ганьсу на маргинальных землях.
ГМ не может дать желаемые сложные черты
Традиционная селекция при помощи маркерной селекции оказалась успешной там, где ГМ не удалось получить соевые бобы устойчивые к соли и засухе. Традиционная селекция неизменно превосходила ГМ в развитии таких полезных свойств, как устойчивость к стрессам окружающей среды. Это потому, что эти черты генетически сложны, а это означает, что они являются продуктом многих генов, работающих вместе. ГМ (включая редактирование генов) может манипулировать только одним или несколькими генами за раз и, следовательно, не способна давать желаемые комплексные черты. Напротив, естественное скрещивание между разными сортами может объединить семейства генов, чтобы придать сложный признак, как, очевидно, так в случае устойчивых к соли и засухе соевых бобов, разработанных исследователями КУГ.
Но, несмотря на успехи традиционной селекции, мы предупреждаем, что выращивание сельскохозяйственных культур с засухоустойчивостью и солеустойчивостью является подходом, который не решает более широких проблем изменения климата и деградации почв. Засоленные почвы можно быстро и эффективно вернуть к здоровому виду с помощью агроэкологических методов, как это было продемонстрировано в Индии после разрушительного цунами. Маргинальные земли, на которые нацелены новые устойчивые к соли и засухе соевые бобы, также могут быть восстановлены с помощью этих методов. Эти системы земледелия сосредоточены на внесении органических веществ в почву — подход, который также позволяет почве удерживать воду и, таким образом, способствует устойчивости к засухе.
В то же время новые устойчивые к засолению и засухе сорта сои, несомненно, являются долгожданным достижением для фермеров в регионах с умеренно плодородными почвами. И если они выращиваются в рамках агроэкологической системы земледелия, направленной на улучшение состояния почвы, они могут стать частью решения проблем засоленных почв и засухи.
Источник: oal.cuhk.edu.hk/202107-sdg-soybean/?mc_cid=afe6c8a48c&mc_eid=b898238d6d
