Учёные Субтропического научного центра РАН в сотрудничестве с Аньхойским сельскохозяйственным университетом (Китай) впервые создали генетическую карту морозостойкости российских сортов чая.
В ней учёные указали ключевые участки ДНК, отвечающие за холодоустойчивость чайных растений. Проект стал значимым итогом масштабного международного сотрудничества, поддержанного Российским научным фондом и китайским фондом NSFC.
Учёные проводили исследование на основе специальной популяции чая, созданной из потомства, полученного от скрещивания морозостойкого адыгейского генотипа и чувствительного к холоду сорта «Колхида». С применением полногеномного анализа и генетического картирования удалось точно определить расположение специфических участков ДНК на хромосомах, связанных с устойчивостью к морозам.
Для выявления наиболее активных генов, ответственных за защитные функции, растения прошли через комплексные стресс-тесты. Из множества кандидатов были отобраны два исследуемых гена с высокой активностью, которые затем внедрили в модельный организм — табак, так как изменение генома чая в данный момент технически сложно.
Созданная карта позволяет точно установить местоположение локусов устойчивости к холоду и определяет маркеры, которые могут существенно повлиять на селекцию чая — это открывает новые горизонты для мирового разведения растения.
Учёные также создали молекулярные маркеры, представляющие собой уникальные генетические пометки. Например, для гена CsLUX они обнаружили его естественную модификацию — гаплотип HapA, связанный с заменой аминокислоты. Результаты исследования показали, что наличие HapA связано с повышенной холодоустойчивостью как китайских, так и российских генотипов. Географические исследования продемонстрировали, что этот полезный вариант встречается в популяциях, произрастающих в суровых климатических условиях.
Использование таких маркеров в селекции позволяет значительно ускорить отбор перспективных сеянцев, что в свою очередь уменьшает сроки создания новых сортов. Проект не только приводит к научным открытиям, но и предоставляет селекционерам новые генотипы чая и инструменты для быстрого создания улучшенных сортов.
