Мэтью Хаффорд, доцент кафедры экологии, эволюции и биологии организмов, сказал, что изучение того, как кукуруза адаптировалась для выращивания за пределами среды ее происхождения в Мексике, может дать подсказки, которые помогут селекционерам выращивать более продуктивные культуры.Хафффорд является одним из главных исследователей проекта, в который также входят сотрудники Калифорнийского университета в Дэвисе, Университета Миссури и Национальной лаборатории геномики биоразнообразия в Ирапуато, Мексика. Национальный научный фонд профинансировал исследование за счет пятилетнего гранта в размере 4 миллионов долларов, из которых около 800 000 долларов пойдут на поддержку лаборатории Хаффорда в штате Айова.
Кукуруза возникла примерно 10 000 лет назад в теплых низинах на юго-западе Мексики. За относительно короткое время растение адаптировалось к произрастанию в Северной и Южной Америке на возвышенностях и в разных климатических условиях.
Но генетические механизмы, которые позволили развиться этим адаптациям, остаются неясными для ученых, сказал Хаффорд.«С помощью этого проекта мы надеемся выявить хороших кандидатов на гены, которые сыграли ключевую роль в адаптации кукурузы», — сказал он. «Вы можете использовать эти новые знания для создания кукурузы, чтобы справиться с экологическими проблемами сегодняшнего дня, такими как изменение климата и другие стрессы».По словам Хафффорда, сравнение сортов кукурузы, адаптированных к низким высотам, с сортами, адаптированными к высоким высотам, выявляет некоторые поразительные различия. Например, стебли высокогорной кукурузы имеют более темный цвет и растут нитевидные макроволосы, чтобы изолировать растение от более низких температур и более высокого ультрафиолетового излучения на больших высотах.
Исследовательская группа скрестит разновидности кукурузы с высокогорных и низинных земель и изучит генетику как родителей, так и потомства. Лаборатория Хафффорда построит de novo сборки или высокодетализированные серии правильно упорядоченных последовательностей генов родительских разновидностей.По словам Хафффорда, кукуруза адаптировалась к широкому спектру сред, что делает ее особенно полезным видом для изучения адаптации растений.
Кукуруза выращивается на нескольких континентах на высоте от уровня моря до высоты около 13 000 футов.