Пре петнаест година научници су објавили да су завршили секвенцирање људског генома, монументалног задатка који је захтевао деценијама истраживања и милијардама долара. Након тога би се могло чинити као да би пресликавање генетике сједеће биљке било лако. Али то уопште није био случај. Испоставило се да је ДНК добре пшенице хлеба из старе вртне сорте замршен, компликован неред, а пуцање кода чинило се немогућим подвигом - до сад.
Истраживачи су коначно секвенционирали геном пшенице, пробој који би могао довести до иновација попут соја отпорних на сушу и витамина, преноси Ед Ионг из Атлантика.
Ионг објашњава да је геном пшенице толико сложен јер генетски чине три врсте у једној. Пре отприлике 500.000 година, два травната преда пшенице природно су се хибридирала, стварајући дивљу пшеничну пшеницу. Када су рани људски пољопривредници припитомили биљку, друга блиска врста траве је такође додала генетски материјал у мешавину. То значи да геном има три пара сваког хромозома. То такође значи да пшеница има 16 милијарди у поређењу са људским геномом који има 3 милијарде нуклеотида или генетским словима. А само један хромозом, каже Ионг, већи је од читавог генома соје. Цео геном, који се састоји од 21 хромозома, такође има збуњујуће понављајуће елементе, који чине 85 процената секвенце.
Напор да се разуме ДНК пшенице био је подједнако велик као и сам геном. Према Елизабетх Пенниси из Сциенце-а, за разбијање пшенице требало је 200 научника из 73 институције у 20 земаља (ака Међународни конзорцијум за секвенцирање генома пшенице) и 75 милиона долара. На крају, нови потпуно аннотирани референтни геном, објављен у часопису Сциенце, укључује прецизну локацију 107, 891 гена и 4 милиона молекуларних маркера из сорте хлеба пшенице под називом кинеско пролеће.
Руди Аппелс, молекуларни биолог из пољопривреде Вицториа у Аустралији, који је дио конзорцијума, каже да су, када је пројект започео, многи људи вјеровали да је секвенцирање немогуће. Али време и технологија претворили су пројекат у стварност. „Мислио сам да је пшеница заслужила да буде тако добро дефинисана као и људски геном и тада се технологија заиста огромно развијала, “ каже Мелисса Давеи из Тхе Гуардиан-а. "Одједном, оно што је некада било буквално немогуће изгледало је оствариво, и желео сам да будем тамо и да снимим нове технологије док су пролазили."
Узгој пшенице традиционалним методама постао је ноторно тежак због сложене генетике биљке. Нови референтни геном истраживачима ће дати мапу пута како да побољшају биљку. Рани нацрти генома већ су започели истраживања пшенице. "Оно што нам је требало у прошлости сада нам треба једну ноћ", каже Јорге Дубцовски са Калифорнијског универзитета у Давису за Пенниси. „То је попут ходања са Гоогле мапом.“
Истраживачи из Јохн Иннес центра у Норвицху у Великој Британији већ су користили геном за идентификацију гена за величину зрна. Помоћу ЦРИСПР технологије за уређивање гена успели су да произведу пшеницу са зрнцима 20 одсто већом од нормалне. Остали тимови користе геном за производњу сорти које не би требало да презимљују у земљи да би никнуле. Други гледају у гене који пшеницу чине мање рањивом на инсекте. Истраживачи такође гледају на гене који производе протеине који изазивају алергију у нади да ће узгајати хипоалергенску пшеницу.
Поредање, колико год било тешко, било је неопходно. Многи фармери су били рани подржавачи пројекта - и то с добрим разлогом. Тренутно пшеница чини око 20 процената свих калорија које се троше на Земљи. Ако се број становника настави повећавати, пољопривредници ће морати да производе све више и више сваке године како би подржали човечанство до 2050. Али претварање милиона хектара у пољопривредно земљиште је скупо и имаће огромне последице по животну средину. То значи да добици морају доћи од саме пшенице, бољим сортама и отпорнијом на елементе и инсекте.
Нада да ће геном бити тамо је да ће пшеница видети неке од иновативних процвата које су доживеле друге културе, укључујући кукуруз, чији је геном објављен 2009. и рижу, који је завршен 2005. године.
