Naukowcy badają cechy fizyczne roślin z linii wsobnych
Genetycy dali królestwu roślin impuls, opracowując nową metodę lokalizacji genów odpowiedzialnych za cechy fizyczne roślin. Naukowcy, których prace są częściowo dofinansowywane ze środków unijnych, są przekonani, że pierwsze wszechstronne wykorzystanie badań asocjacyjnych całego genomu (GWA) roślin może pomóc w określaniu ważnych cech uprawnych, w tym odporności na choroby i przydatności do produkcji biomasy. Odkrycia dokonane w ramach tych przełomowych badań zostały opublikowane w czasopiśmie Nature. Badania stanowią część projektu ANAVACO (Analiza naturalnego wahania tolerancji na chłód na podstawie modelu roślinnego gatunku Arabidopsis thaliana), który otrzymał ponad 236.000 EUR z tematu "Ludzie" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Celem projektu ANAVACO, który rozpoczął się w 2008 r. i ma zostać zakończony w 2011 r., jest identyfikacja genów leżących u podstaw zróżnicowania tolerancji na chłód A. thaliana. W artykule opublikowanym w czasopiśmie Nature naukowcy pracujący pod kierunkiem Uniwersytetu Południowej Karoliny (USC) w USA twierdzą, że opracowali model, który może przynieść korzyści branży rolniczej i biopaliwowej. Zespół zbadał naturalne zróżnicowanie 107 odrębnych cech u niemal 200 szczepów A. thaliana, samozapylającej się rośliny modelowej, która znana jest ze swojej zdolności do utrzymywania znacznego zróżnicowania genetycznego w zakresie wielu kluczowych cech. Naukowcy twierdzą, ze prowadzone prace umożliwiły im sprawdzenie genomu pod kątem mutacji w znacznie większej liczbie punktów. "Przydatne zastosowania w rolnictwie, produkcji biopaliw oraz ewentualnym zmienianiu i sprawdzaniu warunków rozwoju roślin są ogromne" - wyjaśnia pierwsza współautorka, dr Susanna Atwell z Wydziału literatury, sztuki i nauki przy USC. "Ten zestaw danych i metodologia dają możliwość określenia genów zaangażowanych w naturalne zróżnicowanie poziomów metabolitów, biomasy, okresu kwitnienia, tolerancji na sól i metale ciężkie oraz odporności na choroby, by wymienić zaledwie kilka przykładów." Porównując genomy A. thaliana z 250.000 wybranych wcześniej lokalizacji naukowcom udało się zidentyfikować części genomu, które mogą zawierać geny odpowiedzialne za zaobserwowane zróżnicowanie fenotypowe. Zdaniem naukowców, zważywszy na fakt, że nie ma 100% pewności, czy zidentyfikowany gen odpowiada za daną cechę potrzebne są dalsze testy genów odkrytych dzięki badaniom asocjacyjnym całego genomu. Oceniają już około 60 nieznanych wcześniej genów, aby potwierdzić ich przewidywaną funkcję. "Mapowanie GWA jest szybszą metodą lokalizowania genów przyczynowych, gdyż są one lokalizowane w mniejszym odcinku, niż dotychczas wykorzystywane przeze mnie techniki mapowania" - podkreśla dr Atwell. "Nasz zestaw danych dobrze spisuje się w lokalizowaniu wcześniej poznanych genów, co daje nam pewność, że nowo identyfikowane geny będą również prawdziwe." Dr Atwell dodaje, że jest przekonana, iż wyniki badań staną się ważnym zasobem dla około 5.000 genetyków badających obecnie A. thaliana na całym świecie. Kluczową rolę w badaniach odegrało ponad 30 naukowców z Université des Science et Technologies de Lille (Francja), Instytutu Biologii Rozwoju im. Maxa Plancka (Niemcy), Instytutu im. Gregora Mendela (Austria), Centrum im. Johna Innesa (Wlk. Brytania), Laboratorium Sainsbury (Wlk. Brytania), Uniwersytetu w Chicago (USA), Uniwersytetu Purdue (USA), Instytutu Medycznego im. Howarda Hughesa (USA) i Instytutu Badań Biologicznych Salka (USA).
Kraje
Austria, Niemcy, Francja, Zjednoczone Królestwo, Stany Zjednoczone