Ученые изучили геном древних мхов

Около 500 млн. лет назад, когда все материки были объединены в единый сверхконтинент и большая часть жизни существовала под водой, антоцеровые (Anthoceros) были одними из первых групп растений, начавших колонизацию суши. Сегодня международная команда ученых из Цюрихского университета (Швейцария) и Института Томпсона Бойсе (США) успешно секвенировала три генома антоцеровых, что позволяет познакомиться поближе с генетикой, лежащей в основе уникальной биологии одних из саммых ранних эмбриофитов.

«Нам потребовалось три года на то, чтобы понять, как выращивать антоцеровые и проводить их размножение в лабораторных условиях, и еще три года на то, чтобы правильно собирать и реферировать их геном», — сказал Петер Шёвеньи (Péter Szövényi), исследователь из Цюрихского университета и один из соавторов работы.

Одной из целью проекта было выявление генов, ответственных за способность антоцеровых аккумулировать диоксид углерода внутри хлоропластов, что стимулирует выработку сахаров и тем самым повышает урожайность. Антоцеровые уникальны в этом плане и лишь некоторые водоросли обладает похожими способностями. В итоге исследователи сравнили геномы тех и других и выявили ген LCIB, присутствующий у этих групп растений, но отсутствующий у других.

По мнению ботаника Фэй-Вэй Ли (Fay-Wei Li) из Института Томпсона Бойсе и Корнелльского университета, внедрение подобного механизма концентрации углерода в сельскохозяйственные культуры позволит увеличить урожайность последних при одновременном снижении количества вносимых минеральных удобрений.

Учеными также был выявлен симбиоз антоцеровых с грибами и цианобактериями, производящими фосфор и азот для растений, а также 40 генов, отвечающих за доставку азота растению. По словам Шёвеньи перенос данной способности сельскохозяйственным культурам позволит сэкономить на тоннах азотсодержащих удобрениях.