«По сути, мы обнаружили генетическую золотую жилу», — сказал Саймон Гриффитс, генетик из Центра Джона Иннеса, Великобритания, и один из руководителей проекта. Эти исследования выявили ранее неизвестные гены, которые теперь используются для создания устойчивых сортов пшеницы с высокой урожайностью, способных помочь прокормить растущее население Земли.
В настоящее время разрабатываются новые штаммы пшеницы, способные расти на соленой почве, а исследователи из Пенджабского сельскохозяйственного университета работают над улучшением устойчивости к болезням. Другие штаммы направлены на снижение потребности в азотных удобрениях, производство которых является основным источником выбросов углерода.
«Это окажет огромное влияние на нашу способность прокормить мир, поскольку климат становится все жарче и сельское хозяйство подвергается все большей нагрузке». — отметил Гриффитс.
Сегодня каждая пятая калория, потребляемая человеком, поступает из пшеницы, и с каждым годом эта культура становится все более важной. «Пшеница была краеугольным камнем человеческой цивилизации», — добавил Гриффитс. «В таких регионах, как Европа, Северная Африка, Азия и Северная Америка, её выращивание кормило великие империи, от Древнего Египта до современной Британии».
Пшеница изначально была одомашнена и возделывалась в Плодородном полумесяце на Ближнем Востоке 10 000 лет назад. Многие из этих сортов и их гены исчезли за тысячелетия, особенно в прошлом веке, когда селекция растений стала более сложной, и сорта с тогдашними «бесполезными» свойствами были отброшены.
«Вот почему коллекция Уоткинса так важна», — сказал Гриффитс. «Она содержит сорта, которые были утрачены, но которые будут бесценны для создания пшеницы, способной давать хорошие урожаи в суровых условиях, угрожающих сельскому хозяйству сегодня.»
Профессор Шифэн Чэн из Китайской академии сельскохозяйственных наук, второй руководитель проекта, отметил: «Мы можем восстановить функциональное и полезное разнообразие, утраченные в современных пшеницах после „зеленой революции“ в 20 веке, и включить их в современные селекционные программы».
Разработка крупномасштабного секвенирования ДНК позволила ученым точно определить гены пшеницы из коллекции Уоткинса. Однако геном пшеницы огромен, состоящий из 17 миллиардов единиц ДНК, что значительно больше генома человека, который состоит из 3 миллиардов пар оснований. «Геном пшеницы полон маленьких ретроэлементов, что усложнило и удорожило его секвенирование», — сказал Гриффитс. Благодаря китайским коллегам, ученым удалось преодолеть эту проблему.
Образцы из коллекции Уоткинса были отправлены китайским ученым, которые вернули данные, содержащие петабайт (один миллион гигабайт) генетической информации. Эти данные показали, что современные сорта пшеницы используют лишь 40% генетического разнообразия, найденного в коллекции Уоткинса. «Мы обнаружили, что коллекция Уоткинса полна полезных вариаций, отсутствующих в современной пшенице», — сказал Гриффитс.
Эти утраченные признаки теперь проверяются селекционерами с целью создания множества новых сортов, которые могли бы быть забыты, если бы не усилия Артура Уоткинса.
Артур Уоткинс начал свою карьеру необычным образом. В возрасте 19 лет его отправили воевать в окопах Первой мировой войны. После войны он оставался во Франции, помогая местным фермерам кормить войска. Этот опыт пробудил в нем интерес к сельскому хозяйству, и он подал заявку на изучение этой науки в Кембридже. После окончания университета Уоткинс начал собирать образцы пшеницы по всей планете.
«Уоткинс осознал, что по мере создания новых сортов пшеницы, гены, считавшиеся бесполезными и удаляемые из штаммов, могут иметь ценность в будущем,» — сказал Гриффитс. «Его мышление невероятно опередило свое время. Он понял, что генетическое разнообразие пшеницы разрушается и что необходимо это остановить. В те дни очень немногие ученые задумывались об этом вопросе. Уоткинс явно был впереди своего времени, и мы должны быть ему за это благодарны».
