Dziedzictwo genetyczne:ryż ma wielu ojców, ale tylko dwie matki

Profesor Robert Henry zbiera próbki dzikiego ryżu w północnej Australii. Źródło:(c) Uniwersytet Queensland

Naukowcy badający dziedzictwo tysięcy odmian ryżu zidentyfikowali tylko dwie odrębne linie rodowe matek, odkrycie, które może pomóc w rozwiązaniu problemu globalnego bezpieczeństwa żywnościowego.

Naukowcy z University of Queensland zbadali ponad 3000 genotypów ryżu i odkryli, że różnorodność jest dziedziczona przez dwa genomy matczyne zidentyfikowane we wszystkich odmianach ryżu.

Główny badacz z UQ, profesor Robert Henry, powiedział, że odkrycie było ważne dla zrozumienia, w jaki sposób ryż przystosował się do swojego środowiska.

„Sądzimy, że istniały dwa oddzielne udomowienia dziewiczych dzikich roślin, które rozeszły się około miliona lat temu na wolności, a następnie w ciągu ostatnich 7000 tysięcy lat miało miejsce udomowienie ryżu przez ludzi” – powiedział profesor Henry.

Dwie udomowione odmiany krzyżowały się z lokalnymi dzikimi ryżami w całej Azji.

„Dziki ryż zapylił udomowione ryże posadzone w pobliżu, a nasiona udomowionej odmiany włączyły następnie genetykę lokalnych dzikich odmian” – powiedział.

„Rodowód matki jest zachowany przez nasiona i stwierdziliśmy, że ponieważ rolnicy uprawiający ryż zbierają i nadal zbierają nasiona z pola, lokalne odmiany bardzo przypominają lokalne dzikie ryże”.

Profesor Henry powiedział, że odkrycie ma znaczenie dla udomowienia ryżu i hodowli w celu przystosowania się do zmian klimatu w celu zapewnienia bezpieczeństwa żywnościowego.

„Daje nam wskazówki, w jaki sposób możemy próbować uchwycić więcej różnorodności w naturze i wprowadzić ją do udomowionej puli genowej, aby ulepszyć uprawy ryżu” – powiedział.

„Wskazuje to również na potrzebę zrozumienia znaczenia matczynego genotypu pod względem wydajności ryżu, ponieważ wcześniej nie rozumieliśmy, że istnieją dwa bardzo różne matczyne typy funkcjonalne”.

Ryż jest podstawowym pożywieniem ponad połowy światowej populacji i jest trzecią co do wielkości uprawą rolniczą na świecie, z ponad 630 milionami ton produkowanych rocznie.

„Teraz mamy stałą współpracę z matematykami, aby spróbować znaleźć sposób na bardziej szczegółową analizę danych dotyczących ryżu, chcemy przyjrzeć się związkom między wieloma różnymi podgrupami” – powiedział profesor Henry.

„Obejmuje to zbadanie, w jaki sposób Basmatis i Japonicas naprawdę są powiązane oraz różne rodzaje ryżu Indica”.

Referencje:„Dwa rozbieżne klady sekwencji genomu chloroplastów wychwycone w puli genów udomowionego ryżu mogą mieć znaczenie dla produkcji ryżu” autorstwa Ali Mohammada Monera, Agnelo Furtado i Roberta J. Henry'ego, 14 października 2020 r., BMC Plant Biology .
DOI:10.1186/s12870-020-02689-6