В Субтропическом научном центре РАН объявили о значительном прорыве в селекции морозостойкого чая, который может изменить подход к его выращиванию. Этот проект представляет собой первую в мире детальную генетическую карту чайных генотипов, где четко указаны локусы, отвечающие за устойчивость к низким температурам. С помощью этой карты селекционеры смогут обойтись без долгих «методов проб и ошибок» и значительно ускорить процесс создания новых сортов.
Создание экспериментальной популяции
Учёные начали работу с формирования экспериментальной популяции, скрестив устойчивый к холоду адыгейский генотип с температурно чувствительным сортом Колхида. В получившемся потомстве наблюдался широкий спектр признаков, что обеспечивало идеальные условия для поиска необходимых генов. После полногеномного анализа и картирования были выделены участки ДНК, связанные с холодоустойчивостью, и нанесены на хромосомы, как точки на карте.
Вход генов в игру
Чтобы выявить ключевые гены, растения подверглись стресс-тестированию с охлаждением. Из сотен активирующихся участков удалось выделить два ранее малоизученных гена, выдвинувших наибольший вклад в защиту от холода. Поскольку прямое редактирование чая представляет собой сложную задачу, их функции проверили на табаке, в который встроили «чайные» гены. Эксперимент подтвердил, что активация этих генов действительно повышает морозостойкость растения.
Практические результаты и будущее сортов
Также исследователи создали молекулярные маркеры, которые можно рассматривать как штрихкоды в ДНК. Для гена CsLUX был выделен гаплотип HapA — модификация, связанная с заменой одной аминокислоты. Ассоциативный анализ показал, что наличие HapA имеет прямую связь с морозостойкостью как китайских, так и российских генотипов, причем его распространение четко соответствует регионам с суровыми климатическими условиями.
Это открытие позволяет селекционерам отсекать слабые растения на стадии рассады, оставляя только наиболее адаптированные формы. Таким образом, сокращается селекционный цикл и ускоряется создание сортов, способных стойко переносить холодные зимы и погодные аномалии. Важным аспектом является то, что наряду с генетической картой селекционеры уже получили новые генотипы чая и методы их отбора, что должно повысить устойчивость российского чаеводства в условиях изменяющегося климата.
