Forskere gør bedre kikærter mulige ved at udnytte genetiske træk fra vilde fætre

En ny undersøgelse har afsløret potentialet i at bruge vilde afgrøders slægtninge til forbedring af kikærter, hvilket baner vejen for mere avancerede afgrøder og større global fødevaresikkerhed.

Undersøgelsen, "Cicer super-pangenome giver indsigt i artsudvikling og agronomiske egenskaber for afgrødeforbedring i kikærter," offentliggjort i Nature Genetics , giver indsigt i den evolutionære historie og divergenstiden for Cicer-slægten, sekventerer genomerne af otte vilde Cicer-arter og sammenligner dem med to dyrkede kikærtesorter.

Undersøgelsen konstruerer også et grafbaseret super-pangenom, der kan hjælpe med at identificere og overføre værdifulde gener fra vilde arter til kultiverede.

Direktør for Murdoch University's Center for Crop and Food Innovation Professor Rajeev Varshney, som opfandt udtrykket "super-pangenome" i 2019 i Trends in Plant Science , sagde resultaterne i den nye undersøgelse kunne fremskynde afgrødeforbedring globalt.

"De genomiske ressourcer og unikke gener, der præsenteres i fjerne slægtninge til moderne kikærter i denne nye undersøgelse, vil i høj grad gavne kikærteavl og fremskridt for forskersamfundet på dette område i Australien og globalt," sagde professor Varshney.

"Cicer-superpangenomet tilbyder en effektiv måde at studere kikærtegener på for at udføre associationsanalyser og bestemme de vigtigste egenskaber for vores landbrugsindustri.

"Vores undersøgelse fandt ud af, at de vilde arter har mere genetisk diversitet og variationer, der kunne være nyttige til at forbedre kikærteegenskaber såsom sygdomsresistens, blomstringstid og stresstolerance.

"Traditionelle og moderne avlsindsatser har forbedret kikærtes produktivitet, men mere udtømmende skridt har været nødvendige for at imødekomme den voksende verdensomspændende efterspørgsel.

"Kikærter er meget nærende, økonomisk betydningsfulde og vigtige bidragydere til jordens frugtbarhed, idet de binder atmosfærisk nitrogen - men kikærteproduktionen står i øjeblikket over for adskillige biotiske og abiotiske begrænsninger.

"De dyrkes bredt, med en årlig global produktion på over 17 millioner tons.

"I forbindelse med Australien nåede kikærteproduktionen op på mere end 2 millioner tons i 2017, men på nuværende tidspunkt er den kun på 500.000 tons, så der er enorme muligheder for at øge den lokale produktion for at bidrage til både miljømæssig bæredygtighed og avlernes rentabilitet."

Flere oplysninger: Aamir W. Khan et al., Cicer super-pangenome giver indsigt i artsudvikling og agronomiske egenskaber for afgrødeforbedring i kikærter, Nature Genetics (2024). DOI:10.1038/s41588-024-01760-4

Journaloplysninger: Trends i plantevidenskab , Naturgenetik

Leveret af Murdoch University