Rosyjscy naukowcy odkryli nową metodę tworzenia odmian ryżu o wysokiej wydajności

Podpis pod zdjęciem — Zdjęcie ilustracji: Thu Hien/VNA

Jak powstaje ryż przyszłości?

Zdaniem ekspertów z RSF kod genetyczny roślin wypełniony jest powtarzającymi się segmentami DNA, które mogą występować kolejno po sobie lub być rozproszone w całym genomie.

Geny transpozycyjne, zwane również „genami skaczącymi”, wpływają na aktywność innych genów i odgrywają ważną rolę w ewolucji roślin, ich odporności na choroby i niekorzystne warunki środowiskowe. Wbudowywanie w nie genów pochodzących z innych organizmów to obiecujący sposób na tworzenie nowych odmian roślin uprawnych.

W trakcie cyklu życiowego rośliny „geny przeskakujące” zmieniają się tak bardzo (mutują), że istniejące programy komputerowe przestają je dostrzegać, co utrudnia ich dalszą edycję.

Aby pokonać tę trudność, naukowcy z Federalnego Centrum Badawczego Biotechnologii Rosyjskiej Akademii Nauk opracowali podejście, które polega na stopniowym udoskonalaniu tabel matematycznych i porównywaniu ich z rzeczywistymi przekrojami DNA.

Autorzy badania potwierdzają, że w przeciwieństwie do tradycyjnych podejść, ich nowa metoda jest w stanie wykryć nawet zmutowane powtórzenia.

Po przeanalizowaniu genomu ryżu (Oryza sativa) za pomocą nowego algorytmu, zidentyfikowano 992 739 powtórzeń należących do 79 różnych rodzin. To o 56% więcej niż liczba powtórzeń zidentyfikowana przez algorytm EDTA, powszechnie stosowany przez biologów. Jednocześnie powtórzenia te stanowią 66% całego genomu ryżu, co również przekracza wcześniejsze szacunki.

Ważne zadania i szerokie perspektywy

„Ryż jest głównym produktem żywnościowym, zaspokajającym potrzeby ponad miliarda ludzi. Dlatego też opracowanie nowych, wysokoplennych odmian tej rośliny stanowi ogromne wyzwanie” – powiedział Jewgienij Korotkow, kierownik działu analizy matematycznej sekwencji DNA i białek w Federalnym Centrum Badawczym Biotechnologii Rosyjskiej Akademii Nauk. Jego komentarze zostały zacytowane w oświadczeniu Rosyjskiej Akademii Nauk.

Według pana Korotkowa, aby rozwiązać problem rozwoju nowych odmian ryżu, konieczne jest zrozumienie struktury genomu ryżu i odnalezienie w nim wszystkich ruchomych elementów genetycznych. Zespół ekspertów Federalnego Centrum Badań Biotechnologii odkrył dużą liczbę dotychczas nieodkrytych sekwencji, co pomaga w znalezieniu punktów umożliwiających integrację innych genów roślinnych z genomem ryżu i tworzenie nowych odmian ryżu.

W przyszłości naukowcy planują zastosować to podejście do innych upraw rolnych , a także udoskonalić metodę, aby uczynić ją jeszcze bardziej czułą. Planują m.in. stworzenie bazy danych rozproszonych powtórzeń w różnych uprawach, która będzie dostępna dla międzynarodowej społeczności naukowej i wykorzystywana do dalszych badań eksperymentalnych.

Wyniki badań, sfinansowanych przez Rosyjską Fundację Naukową, opublikowano w czasopiśmie Rice Science.

Source: https://doanhnghiepvn.vn/cong-nghe/cac-nha-khoa-hoc-lien-bang-nga-tim-ra-phuong-phap-moi-tao-giong-lua-nang-suat-cao/20250716085632665