Az elsősorban Nyugat-Afrikában termesztett tápláló köles termését genetikailag növelni lehetne Szaúd-Arábiában a nagyüzemi gazdálkodáshoz.

írta Abdullah Király Tudományos és Műszaki Egyetem

genetikailag

Az afrikai köles termését javítani lehetne Szaúd-Arábia száraz és száraz területein történő növekedés érdekében a genomjára vonatkozó információk felhasználásával. A fonio már jól alkalmazkodik ehhez a környezethez, de mégsem volt olyan háziasítva, mint a főbb gabonafélék, például a búza, a rizs és a kukorica. A génválasztás magasabb hozamokat és nagyobb szemcséket eredményezhet.

"Az Arab-félszigeten 80 millió ember él, és élelmiszerének 90 százalékát be kell importálnia" - mondja Simon Krattinger, a KAUST növénytudós, aki a tanulmányt vezette. "A fő kalászos növények, amelyek a napi kalóriánk 50 százalékát adják, nem termeszthetők fenntarthatóan ebben a régióban az édesvíz hiánya, a gyenge talaj és a magas hőmérséklet miatt.".

„A Fonio csodálatos és tápláló növény, amely forró, száraz, gyenge talajú régiókban virágzik. Hosszú távú célunk a fonio köles fejlesztése, rendkívüli tulajdonságainak megőrzése mellett "- magyarázza Krattinger.

A KAUST kutatói egy nemzetközi tudóscsoporttal elemezték a háziasított és vadon élő fonio köles növények genomját Afrika-szerte, majd összehasonlították más fontos gabonanövények genomjaival.

Az elemzések két gént találtak, amelyeket fonióban szelektáltak. E két gén egyike, az úgynevezett DeGs5-3A nagyon hasonlít a rizsben lévő génre, amely szabályozza a szemcse szélességét és súlyát. A háziasított fonio változatosságának teljes elvesztését mutatta, ami arra utal, hogy az aktív gént tartalmazó növényeket mesterségesen szelektálták nagyobb magjukhoz.

A másik génről, az úgynevezett DeSh1-9A-ról kiderült, hogy a fonio néhány háziasított fajtájában mutálódott, és hasonló a háziasított afrikai rizs másik mutációjához. A mutáció a törésnek nevezett eljárás révén csökkenti a magveszteséget: ez a vad fajták számára előnyös, mert biztosítja a mag szétszóródását és a természetes vetést a környezetben, de csökkenti a termesztett növények termését.

A főbb gabonanövényekben kiválasztott más génvariánsokról szintén kiderült, hogy a fonio vadon élő növényhez hasonló nukleotidszekvenciát mutatnak. "Ezeknek a géneknek a módosítása, például genomszerkesztéssel, jelentősen javíthatja a foniót azáltal, hogy nagyobb magokat állít elő anélkül, hogy a magokat feltörnék" - mondja Michael Abrouk, a KAUST posztdoktori munkatársa. "A következő célunk egy olyan fonio termés előállítása, amely a modern gabonafélék összes tulajdonságával rendelkezik, de megőrzi az aszálytűrést, a gyors érlelést és a homokos talajban való növekedés képességét.".

A kutatók olyan tényezőket is azonosítottak, amelyek befolyásolták a fonio genetikai sokféleségét Afrikában. "Az éghajlathoz való alkalmazkodás nem okozott nagy meglepetést" - mondja Ph.D. hallgató, Hanin Ahmed. "A Mali Száhel övezetében termesztett fonio fajta más tulajdonságokat igényel, mint egy Togo déli szubtrópusi régióiban termesztett fajta." A fonio genetikai minták és az afrikai etnolingvisztikai csoportok közötti azonosított kapcsolat azonban szembetűnő volt. Például feltűnő genetikai különbségek voltak az északi és déli Togo-ból betakarított fonio fajták között. Bár részben összefügg az éghajlattal, ezt a sokféleséget valószínűleg azok a kulturális különbségek is okozzák, amelyek korlátozzák a vetőmagcserét a két régió gazdái között.

"A Fonio egy félig háziasított növény, amely bizonyos mértékben alkalmazkodik a mezőgazdasági gyakorlatokhoz" - mondja Krattinger. "A fonio fejlesztése új gabonafélékhez vezethet, amelyeket széles és fenntartható módon lehet termeszteni forró, száraz környezetben".