• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.05.2022, 11:03
Михаил Орлов
1
14,4 тыс

Биологи секвенировали геном овса и выяснили, что он представляет собой мозаику

❋ 4.6

Овес посевной (Avena sativa) входит в число наиболее важных зерновых культур и возделывается человеком уже более трех тысяч лет. Теперь в истории овса настала новая веха: ученые завершили работу над полной последовательностью генома этого растения и разобрались с его непростым эволюционным прошлым.

Колоски овса Avena sativa
Колоски овса Avena sativa / © wikimedia / Автор: Cloelia Andronicus

Без сомнения, злаки — самый важный источник продовольствия в мире. Среди них по объемам производства лидируют пшеница, рис, ячмень, пшено, кукуруза, сорго и сахарный тростник. Овес в этом списке занимает почетное седьмое место.

Овес посевной (Avena sativa) начал свою историю в сельском хозяйстве в качестве сорняка, без приглашения росшего на пшеничных и ячменных полях Малой Азии примерно три тысячи лет тому назад. Геном этого злака устроен довольно сложно: он аллогексаплоидный, то есть в нем представлены целых шесть копий геномов, происходящих более чем от одного предка. В то же время среди представителей рода овес (Avena) есть и виды с диплоидным и тетраплоидным геномами, то есть с двумя и четырьмя наборами хромосом. Максимальное генетическое разнообразие видов овса наблюдается в Средиземноморье, на Среднем Востоке, Канарских островах и в Гималаях.

По сравнению с другими злаками овес довольно неприхотлив, не требует большого количества инсектицидов, фунгицидов или даже удобрений. В то же время продукты из цельнозернового овса — очень здоровая пища, поскольку в них много антиоксидантов, полиненасыщенных жирных кислот, растительного белка и пищевых волокон, включая бета-глюкан — средство профилактики сердечно-сосудистых заболеваний. Наконец, растительное молоко из зерен овса — хорошая альтернатива коровьему: оно подойдет тем, кто не переносит лактозу или придерживается вегетарианской диеты.

И особая генетика, и хозяйственная значимость сделали получение полной последовательности генома овса (его секвенирование) актуальной задачей. Теперь ее, наконец, удалось завершить — и этому посвящена новая статья в Nature. В сложном геноме овса выделяют три части, каждая из которых унаследована злаком от одного из трех видов дикого овса за последние десять миллионов лет.

Схема, изображающая хромосомы овса и обмен генами между ними. Разными цветами на внешнем круге показаны три подгенома, происходящих от разных предков. / © N. Kamal et al.

«Виды рода Avena имеют шесть наборов хромосом и содержат в общей сложности более чем 80 тысяч генов, в то время как у человека всего два набора хромосом и около 20 тысяч генов. — рассказывают авторы статьи. — Более того, расположение генов на хромосомах оказалось куда менее упорядоченным, чем у других зерновых культур, а значительная их часть перемещалась между хромосомами, из-за чего геном приобрел мозаичную архитектуру».

Результатом новой работы стал полный референсный геном, то есть целая база данных, описывающая эталонную последовательность нуклеотидов («генетический текст») овса A. sativa, а точнее, его определенного сорта (Sang). Теперь с его помощью ученые смогут исследовать геномику и системную биологию этого важного сельскохозяйственного растения. Им могут пригодиться опубликованные в той же статье «сырые» версии геномов двух диких родственников посевного овса (A. longiglumis и A. insularis) и подробное описание генов A. sativa, определяющих ценные хозяйственные свойства этой зерновой культуры.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
4 сентября, 15:11
ФизТех

Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).

4 сентября, 15:39
Илья Гриднев

Ученые создали математическую модель, которая показала вероятную гибель древнего спутника Венеры из-за гравитационных сил. Теоретическое исследование предлагает один из сценариев развития Солнечной системы, чтобы понять причины кардинальных различий в эволюции Земли и ее соседки.

4 сентября, 10:10
ФизТех

Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.

29 августа, 16:51
Александр Березин

Госдолг США достиг 40 триллионов долларов и растет все быстрее и быстрее. На Западе переполох: при таких размерах его не выплатить. Следовательно, полагают многие, надо решить проблему как древние шумеры — долг обнулить и начать занимать заново. Рецепт кажется здравым, но есть нюансы. Причем поучительнее всего они даже не для Штатов, а, как ни странно, именно для России.

2 сентября, 11:31
СПбГУ

Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.

2 сентября, 12:57
Марк Чернов

Международная группа физиков зафиксировала под землей в США аномальный всплеск энергии, похожий на прямое столкновение невидимой частицы темной материи с обычным веществом. Подземные датчики поймали сигнал, который не удалось списать ни на один из известных науке видов радиации или фоновых помех.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
пшеница, рис, ячмень, пшено, кукуруза, сорго и сахарный тростник. Овес в этом списке занимает почетное седьмое место. - т.е., овес (раньше был овёс) это сахарный тростник?