Międzynarodowy zespół naukowców przeprowadził sekwencjonowanie genomu lucerny, członka dużej grupy bobowatych roślin kwitnących, który wykorzystywany jest od dawna jako organizm modelowy na potrzeby badań w dziedzinie biologii roślin strączkowych. Naukowcy zmapowali około 94% genów tej rośliny.

Ich odkrycia dają nam wgląd w ewolucję motylkowatych, największej z trzech podrodzin bobowatych. Do podrodziny motylkowatych należą groch, soja i wszystkie uprawne rośliny strączkowe.

Na badania, które zgromadziły 128 naukowców z Arabii Saudyjskiej, Belgii, Francji, Korei Południowej, Niemiec, Nigerii, USA i Wlk. Brytanii, przeznaczono 14.750.955 EUR z projektu GRAIN LEGUMES (Nowe strategie na rzecz poprawy wartości warzyw strączkowych w żywieniu ludzi i zwierząt), który został dofinansowany z tematu "Jakość i bezpieczeństwo żywności" Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE.

Jedną z cech genetycznych podrodziny motylkowatych jest zdolność przechowywania bakterii, które potrafią dostarczać roślinie azot z powietrza. W toku nowych badań zespół odkrył, że tę użyteczną cechę można częściowo przypisać zdarzeniu genetycznemu, które miało miejsce 58 mln lat temu, kiedy powstały zduplikowane geny całego genomu.

"Szczegóły genomu rzucają nowe światło na lucernę - roślinę modelową, która pomoże, miejmy nadzieję za naszego życia, odkryć prawa rządzące wiązaniem azotu" - powiedział współautor raportu z badań, profesor Giles Oldroyd z Centrum im. Johna Innesa w Wlk. Brytanii.

Duplikacja genów umożliwia rozwój nowych mutacji i funkcji przy utrzymaniu roli pierwotnych genów. Mutacja genów roślin motylkowatych zapewniła im powodzenie i odporność, jak również zwiększyła ich wartość dla ludzi. W podrodzinie motylkowatych te dodatkowe geny wyspecjalizowały się w funkcjach związanych z brodawką korzeniową, organem utworzonym przez rośliny strączkowe do przechowywania symbiotycznych bakterii brodawkowatych wiążących azot, których zadanie polega na dostarczaniu swojemu żywicielowi takiej formy azotu, jaką potrafi on wykorzystać, a z kolei żywiciel zapewnia bakteriom cukry i białka.

Projekt GRAIN LEGUMES podjęto z zamiarem wsparcia UE w dążeniu do osiągnięcia celu polegającego na zapewnieniu wysokiej jakości białka w żywieniu zarówno ludzi, jak i zwierząt. Obecnie Europa importuje około 70% białka roślinnego, podczas gdy znaczną część można by produkować na miejscu.

Dla ludzi warzywa strączkowe mają wysoką wartość odżywczą. Są doskonałym źródłem wysokiej jakości białka roślinnego w żywieniu zwierząt. Ponadto wykorzystywanie roślin strączkowych w płodozmianie redukuje zapotrzebowanie na nawozy.

Mimo tych wszystkich zalet, warzywa strączkowe nadal nie są w pełni wykorzystywane przez europejskich rolników z powodu nierównego poziomu plonów. Przedmiotem projektu GRAIN LEGUMES są badania, które mają pomóc w ostatecznym zwiększeniu udziału warzyw strączkowych w Europie.

© Unia Europejska 2005 - 2011

Źródło: CORDIS

Referencje dokumentu: Young, N. D. et al. (2011) The Medicago genome provides insight into the evolution of rhizobial symbioses. Nature. DOI: 10.1038/nature10625