Ізраїльські вчені розробляють посухостійкі томати

Для цього схрещують перуанські дикі помідори із звичайними

Більше половини ізраїльтян кажуть, що їм подобаються помідори в салатах.

Але в міру того, як клімат стає спекотнішим, чи буде важче знайти помідори на ринках? Дослідники з Єврейського університету в Єрусалимі (HU) досягли успіху в розробці сортів томатів, здатних давати високий урожай навіть в екстремальних умовах посухи. Дослідження, яке було опубліковано в журналі PNAS під назвою «Epistatic QTLs for yield heterosis in tomato».

Дослідження очолили докторант Шай Торгеман і почесний професор Дані Замір з факультету сільського господарства, продовольства та навколишнього середовища HU в Реховоті. За допомогою поглибленого аналізу дослідники виявили взаємодії між двома областями генома томатів, які призвели до збільшення врожаю. Вони також виявили, що новий сорт томатів споживає менше води і навіть підвищує врожайність в екстремальних погодних умовах.

Дослідження проводилося в рамках наукового співробітництва з Європейським Союзом за програмою «Горизонт 2020».

За словами дослідників, отримані результати довели ефективність у використанні диких видів для вирощування та вдосконалення рослин у сільському господарстві. Унікальна структура нової популяції, яка дозволяє точно картувати гени в томатах і виявляти взаємні ефекти, має потенціал для широкого застосування в інших рослинах, а також на благо підвищення майбутньої продуктивності, відзначили вони.

Томати, вирощені в умовах відкритого грунту, потребують захисту від шкідників і внесення добрив і повинні бути политі з часом, але кліматична криза і серйозна нестача води в усьому світі вимагають альтернативних сортів і нових методів вирощування, які також гарантують достатній прибуток фермерам.

Дослідники схрестили два типи видів томатів – зеленоплідний, посухостійкий дикий томат з пустель західного Перу під назвою Solanum pennellii і сучасний переробний інбред під назвою Solanum lycopersicum – щоб визначити, які ділянки геному впливають на важливі сільськогосподарські ознаки, такі як врожайність. Протягом більше чотирьох років секвенування ДНК і великий аналіз даних 1 400 рослин проводилися в лабораторії Заміра.

«Наші інтегровані селекційні зусилля об'єднують класичні та геномні методи, щоб продемонструвати, що бар'єри врожайності можна подолати лише тоді», – зазначив Замір.

«Дослідження складних характеристик рослин, таких як врожайність і стійкість до умов посухи, були засновані на значно менших популяціях близько 200 видів», — пояснив Торгеман. «Це унеможливлює ідентифікацію всіх взаємодій (епістазів) між генами та їх вплив на важливі сільськогосподарські ознаки. У цьому дослідженні ми генетично схрестили два різних види томатів і довели, що, використовуючи більшу популяцію та генетичну карту, яка включає тисячі маркерів, можна визначити ділянки в геномі, які мають взаємодію між ними, що збільшує врожайність».

Завдяки генетичному аналізу сортів томатів дослідники змогли виділити дві області в геномі дикого виду. Окремо кожен не впливає на урожай, але коли ці ділянки геному з'являються разом, з'являється значний внесок у родючість навіть в посушливих умовах, виявили вони. Результати дослідження показали, що дві області в різних хромосомах призвели до збільшення загальної врожайності томатів на 20-50% в умовах зрошення, а також в умовах посухи». Зараз, грунтуючись на опублікованих знаннях, ми культивуємо нові сорти з метою їх комерціалізації на ринку продуктів харчування», – підсумував Торгеман.

За матеріалами jpost.com.