Новый метод является расширением инструмента, известного как GWA (Genome Wide Association). В исследованиях GWA используются технологии генетического секвенирования в сочетании с расширенной статистикой и вычислениями, чтобы связать различия в генетическом коде с конкретными признаками.
При использовании GWA для изучения растений исследователи обычно работают с большими наборами генетически идентичных растений. Однако разработка этих наборов «инбредных линий» является дорогостоящей и трудоемкой: может потребоваться более шести лет подготовки, прежде чем такое исследование может даже начаться.
Новый метод основан на подходе, который часто используется для изучения ДНК человека, при котором сравниваются образцы ДНК тысяч отдельных людей, которые, безусловно, не идентичны.
Исследователи хотели выяснить, будет ли этот подход успешным для растений.
Поскольку измерения отдельных растений могут сильно варьироваться, ученые разработали метод, который позволил им объединить преимущества исследования GWA с дополнительными методами статистического анализа. Чтобы проверить свою идею, они исследовали, может ли их комбинация подходов точно обнаружить гены, участвующие в росте растений, признак, который широко изучался в научной литературе. Ученые засеяли четыре поля раннего сорта белой кукурузы (белой кукурузы) и измерили высоту растений. Они идентифицировали три гена из потенциальных 39000 генов в геноме кукурузы, которые контролировали высоту растений.
Эффекты всех трех из этих генов были подтверждены предыдущими исследованиями на других сортах кукурузы. Это показало, что их метод сработал.
«Ученым обычно приходится измерять огромное количество генетически идентичных растений, чтобы провести достаточно мощное исследование для обнаружения генов, – говорит профессор Тимоти Байссинджер, руководитель отдела методологии селекции растений в Университете Геттингена, – но мы использовали различные методы. кукурузы и показали, что наш подход эффективен без использования идентичных растений.Абискар Гьявали, аспирант Университета Миссури (США), который является первым автором, продолжил: «Это отличная новость для исследователей, заинтересованных в поиске генов в культурах, для которых инбредные линии недоступны или требуются много времени для получения."
Байссинджер заявил: «Интересно то, что это исследование раскрывает потенциал нашего метода для проведения исследований по другим продовольственным культурам, финансирование исследований в которых не так велико. Благодаря поддержке промышленности и правительства ресурсы для проведения крупномасштабных исследований кукурузы уже доступны.
Но для ученых, изучающих бесчисленные овощи, фрукты и злаки, от которых полагаются многие сообщества, финансирование массовых исследований просто невозможно. Это прорыв, который позволит дешево и быстро выявлять ассоциации генов-признаков для улучшения питания и устойчивости продовольственных культур во всем мире."