Asijská kultivovaná rýže (Oryza Sativa L.) je jednou z nejdůležitějších potravinových plodin na světě. Reprezentativní obrázek. | Foto kredit: Sandy Ravaloniaina/Unsplash
Vědci sestavili první svého druhu „pangenom“, druh referenčního genomu, sešili dohromady klíčové části genomů ze 144 odrůd divoké a kultivované odrůdy rýže z Asie. Podobně jako projekt lidského genomu v roce 2003 mapoval genomy od řady jedinců, vyjadřující genetickou rozmanitost lidského druhu, také pangenom rýže umožňuje vědcům vyvinout nové kultivary rýže a zavádět nové rysy pro toleraci onemocnění a odolnost proti šokům v klimatu.
Rýže je hlavní pro téměř dvě třetiny zeměkoule. Je to primární plodina pěstovaná v Indii během monzunových měsíců v červnu až září. V letech 2024-25 vytvořila Indie rekordní 220 milionů tun rýže nad 51 000 ha s průměrným výnosem 4,2 tun/ha. Několik studií v průběhu let varovalo, že rostoucí teploty v důsledku změny klimatu by ovlivnily nejen výnosy, ale také zvýšily absorpci arsenu mezi několika odrůdami rýže. Průměrná teplota Indie se od roku 1901 zvýšila o 0,7 ° C. 2024 byla nejteplejším rokem, přičemž průměrná minimální teplota 0,9 ° C nad dlouhodobým průměrem.
Začátkem tohoto měsíce Indická rada zemědělského výzkumu (ICAR) oznámila vývoj dvou odrůd rýže editované genomu, Samba Mahsuri a MTU 1010, které údajně slibují vyšší výnosy a lepší odpor sucha. Ty však ještě musí být propuštěny do farmářských polí.
Pro rozvoj pangenomu vědci – téměř všichni spojeni s Čínskou akademií věd – uvádějí „hlubokou analýzu složitých toků genů“ jak v kultivarech (domestikované), tak mezi kultivary a divokou rýží, což zdůrazňuje evoluční a domestikační dráhy různých typů rýže. Tato studie posílila podporu hypotézy, že všechny asijské kultivované rýže mělo evoluční původ z divoké odrůdy zvané OR-IIIA, předchůdce Japonica.
Asijská kultivovaná rýže (Oryza Sativa L.) byl domestikován z jeho divokého předchůdce O. Rufipogona je jednou z nejdůležitějších potravinových plodin na světě. OR-IIIA je varianta O. Rufipogon.
Zatímco referenční genomy druhu se obecně omezují na identifikaci charakteristických genů, které tvoří druh, „pangenom“ má běžné geny a mapuje také jedinečné geny nalezené v jednotlivých odrůdách rýže. Představuje úplnější pochopení genetické variace přítomné v rýži.
Jejich analýza primárně s použitím sekvenování a výpočetních metod „Pacbio s vysokou věrností“ (HIFI) odhalila jejich analýza 3,87 miliardy párů nových genetických sekvencí, které nejsou v jediném uznávaném referenčním genomu, v jednom uznávaném referenčním genomu, O Sativa SSP japonica.
Identifikovali 69 531 genů kolektivně překlenují pangenom s 28 907 jádrovými geny a 13 728 geny specifickými na divokou rýži.
Studie genetiky populace dříve ukázaly, že starověké Japonica Rýže byla poprvé domestikována z O. Rufipogon populace skupiny IIIA (OR-IIIA) v Číně a to indica Rýže byla následně domestikována, když byla starověká Japonica šířit na jih a na západ v Asii a překročit s místním O. Rufipogon Populace skupiny I (OR-I).
Dalším klíčovým zjištěním studie bylo zjištění 69 531 genů, asi 20% bylo specifických pro divokou rýži. Tyto genetické zdroje mohou zlepšit porozumění adaptaci rýže environmentálního prostředí, fenotypové plasticity a regeneračního potenciálu. „Přemožením mezery mezi genetikou divoké a kultivované genetiky rýže otevírá naše studie nové cesty a poskytuje užitečné zdroje divoké rýže pro rozvoj nadřazených a produktivnějších odrůd rýže,“ poznamenávají autoři.
„Tyto vylepšené odrůdy by mohly zahrnovat cenné rysy druhů divoké rýže, což by mohlo zvýšit jejich odolnost vůči rychlým změnám životního prostředí.“
Publikováno – 9. května 2025 07:30
