Mezőgazdasági hírek

Így állhat egy feledésbe merült ősi vadbúza a modern fajták szolgálatába

2021. november 8., hétfő

Komoly genetikai detektív munka árán sikerült felfedni a modern kenyérbúza eddig ismeretlen ősét. Ehhez ugyanazt a technikát használták, amit az embereknél a távoli, elveszettnek hitt rokonok felkutatására is alkalmaznak.

Kecskebúza, Aegilops tauschiiKecskebúza, Aegilops tauschii

Fotó: USDA, ARS – Wikimedia Commons

A kutatók több évtized alatt gyűjtött 242 egyedi kecskebúza (Aegilops tauschii) mintából szekvenáltak DNS-t. A növények a természetes elterjedési területük különböző részeiről származtak, Törökországtól egészen Közép-Ázsiáig.

Dr. Kumar Gaurav, a John Innes Központ munkatársa vezette azt a populációgenetikai elemzést, mely fényt derített a kecskebúza egy, a fajtól jól elkülönülő genetikával rendelkező csoportjára. A vizsgált populáció elterjedési területe a mai Georgiában (Grúziában), a Kaukázus térségében – mintegy 500 kilométerre a termékeny félholdtól, ahol a búzát először termesztették -, a mai Irak, Szíria, Libanon, Palesztina, Izrael, Jordánia és Egyiptom területén húzódik.

A Nature Biotechnology című szaklapban megjelent tanulmány vezető szerzője, Gaurav elmondta:”A kenyérbúza genomját meghatározó eddig ismeretlen növénypopuláció felfedezése olyan, mintha sikerülne felfedni a neandervölgyi DNS introgresszióját az Afrikán kívüli emberek genomjában.” Hozzátette, hogy a feltehetően hibridizáció történt a két búzaféle között, valahol a termékeny félholdon kívüli területen.

A georgiai populáció ugyanis egy jól elkülönült vonalat képvisel, mely hozzájárult a mai modern búza génállományának létrejöttéhez, és ennek nyoma DNS szinten kimutatható.

A modern hexaploid búza, mely különböző fűfélék kereszteződésével jött létre, és komplex genetikával rendelkezik, három algenomra bontható: A, B és D. A hexaploid azt jelenti, hogy hat kromoszóma párral rendelkezik a fent említett típusukból. Ez a típusú búza a ma termesztésben lévő növények 95 százalékát jelenti.

A természetes hibridizáció és a nemesítés révén az kecskebúzától származik a mai modern fajták D-genomja. Ez az, ami alkalmassá teszi a kenyérsütésre, valamint segíti az alkalmazkodását a különböző klíma- és talajviszonyokhoz.

A hexaploid búza eredetét már régóta komolyan vizsgálják mind régészeti, mind genetikai bizonyítékok alapján, amik arra utaltak, hogy először a termékeny félholdban kezdték termeszteni 10 ezer évvel ezelőtt.



Miközben az ott lezajlott nemesítés növelte a termésmennyiséget és mezőgazdasági szempontból jobban teljesített a fajta, egy erőteljes palacknyak hatás miatt elvesztette a vad kecskebúzában megtalálható betegségek elleni rezisztenciáját és a hőtűrési képességét.

Guarav és kutatócsoportja kimutatta, hogya kecskebúza genetikai sokféleségéből mindössze 25 százalék került be a hexaploid búzába.

A vadon élő génállományban lévő sokféleség feltárásához az úgynevezett asszociációs térképezés technikáját alkalmazták. Ezzel olyan új géneket kerestek, melyek javítják a betegségekkel és kártevőkkel szembeni rezisztenciát, valamint javítható a hozam és a környezeti tényezőkkel szembeni ellenálló képesség.

Dr. Sanu Arora, aki korábban a kecskebúza betegségek elleni rezisztenciáért felelős génjeinek klónozási lehetőségeit vizsgálta elmondta: “Eddig az ellenálló képességért felelős genom csak kis részét ismertük, de a mostani tanulmány segítségével már elég adat és technológia áll a rendelkezésünkre a faji diverzitás átfogó felfedezéséhez.”

További kísérletekkel demonstrálni tudták, hogy a kívánt tulajdonságok átvihetők a búzába genetikai transzformációval (GMO) és hagyományos keresztezéssel (amit a szintetikus búzákból álló gyűjtemény tesz lehetővé), melynek eredményeképpen a kapott új növényekből kimutatható a kecskebúza genomja.

Ez a nyilvánosan hozzáférhető szintetikus búzakönyvtár tartalmazza a három ismert kecskebúza vonalban jelen lévő genetikai változatosság 70 százalékát. Ez lehetővé teszi a kutatók számára a tulajdonságok gyors értékelését a hexaploid búzák hátterében.

Dr. Brande Wulff, a tanulmány egyik társ szerzője szerint a kutatásuk lehetővé teszi a kecskebúza génállományának gyors és szisztematikus átvizsgálását, amivel hozzájárul a modern kenyérbúza tulajdonságainak javításához.

Ez a kutatás egy globális együttműködés része, amelynek célja az élelmiszertermelés javítása az kecskebúza, a kenyérbúza vadon élő rokonának hasznos genetikai sokféleségének feltárásával. Az Nyitott Vadbúza Konzorcium (Open Wild Wheat Consortium) 17 ország 38 kutatócsoportját és kutatóját tömöríti.

Forrás: magyarmezogazdasag.hu