Nya möjligheter för växtförädlare: integrera genetik, egenskaper och miljö för bättre grödor
StockholmAtt förstå samspelet mellan genetik, egenskaper och miljöförhållanden är avgörande för att förbättra grödor. Med denna kunskap kan forskare utveckla starkare och mer högavkastande grödor. Forskare, inklusive Jianming Yu vid Iowa State University, har undersökt hur växter med samma genetiska sammansättning kan bete sig olika i olika miljöer, ett fenomen som kallas fenotypisk plasticitet. Denna forskning bidrar till att förbättra växtförädling.
Det nya systemet är en betydelsefull förbättring för studiet av grödor. Genom att använda genetisk data, egenskapsregister och väderinformation analyseras 19 olika egenskaper hos majsplantor i varierande miljöer. Systemet underlättar i urval och förbättring av grödvariationer.
- Tar hänsyn till ett stort antal genetiska markörer, över 20 miljoner i den här studien.
- Analyserar historiska väderdata tillsammans med växtkaraktärer.
- Ger förutsägande insikter om egenskaper som blomningstid i nya miljöer.
- Erbjuder riktlinjer för att välja egenskaper som ökar avkastning och motståndskraft.
Denna metod förbättrar förmågan att förutsäga hur växter kommer att utvecklas. Teamet lyckades med över 90% noggrannhet förutspå när växter skulle blomma, även för nya växtsorter och under olika odlingsförhållanden. Detta betonar värdet av att använda komplexa data. Även om förutsägelserna för andra egenskaper som växtform var mindre exakta, är metoden en betydande förändring från traditionella förädlingsmetoder som oftast bortser från miljön eftersom den är svår att mäta.
Genom att infoga sina resultat i MaizeGDB-databasen underlättas samarbetet mellan forskare. Med tillgång till dessa omfattande data kan framsteg göras inte bara inom forskning om majs, utan även för andra grödor. Eftersom klimatförändringarna skapar nya utmaningar för jordbruket, är dessa framsteg av stor betydelse.
Yus forskning har praktiska fördelar som sträcker sig bortom bara akademiskt intresse. Den erbjuder metoder för att förbättra grödor i stor skala. Stora förädlingsföretag visar redan intresse för dessa metoder. Forskare kan direkt bemöta de utmaningar som finns i naturliga fältmiljöer, vilket leder till bättre strategier för att öka produktivitet och hållbarhet. Detta nya tillvägagångssätt inom växtforskning betonar vikten av att ta hänsyn till den bredare miljön och ger ett avgörande verktyg för framtida framgång inom jordbruket.
Studien publiceras här:
http://dx.doi.org/10.1101/gr.279027.124och dess officiella citering - inklusive författare och tidskrift - är
Laura E. Tibbs-Cortes, Tingting Guo, Carson M. Andorf, Xianran Li, Jianming Yu. Comprehensive identification of genomic and environmental determinants of phenotypic plasticity in maize. Genome Research, 2024; 34 (8): 1253 DOI: 10.1101/gr.279027.124Dela den här artikeln