Novo genetsko otkriće: mutacija PPD‑H1 (SNP22) odlaže cvetanje ječma i može povećati prinose

Sažetak

Međunarodni tim istraživača predvođen Leibniz institutom otkrio je da varijanta gena PPD‑H1, označena kao SNP22, uzrokuje odloženo cvetanje ječma pod uslovima dugih dana. Ovo svojstvo moglo bi pomoći poboljšanju prinosa u regionima sa dužim prolećno-letnjim danima i doprineti većoj otpornosti useva na klimatske promene.

Kako je istraživanje izvedeno

Istraživači su analizirali više od 2.000 uzoraka divljeg i pripitomljenog Hordeum vulgare (ječam), fokusirajući se na regiju oko gena PPD‑H1. Biljke su testirane na više lokacija i u kontrolisanim uslovima kako bi se ispitao odgovor na kratke i duge dane. U radu je takođe proučen 6.000 godina stari uzorak ječma iz Izraela, što je pomoglo u identifikaciji najranijih oblika varijante nazvane SNP22.

Ključni nalazi

Istraživanje pokazuje da je jedna mala promjena u genu PPD‑H1 dovoljna da odloži cvetanje u uslovima dugih dana. Kasne sorte koje cvetaju pod tim okolnostima mogu se pratiti do zajedničkog pretka — haplotipa H10, pronađenog u 16 tipova divljeg ječma, pretežno iz regiona Izraela. Prirodna selekcija je verovatno pogodovala širenju ove varijante ka severnijim regionima Evrope, gde duži dani omogućavaju da kasnije cvetanje bude prednost za prinos.

Praktičan značaj i implikacije

Otkriće SNP22 otvara mogućnosti za ciljano oplemenjivanje i molekularno selektovanje sorata koje bolje odgovaraju regionalnim svetlosnim uslovima. Takve sorte mogu dati veće prinose u oblastima sa dugim letnjim danima, ali i doprineti većoj otpornosti useva na klimatske promene. Kako navodi prvi autor studije, dr Rajiv Sharma: „Naši podaci jasno pokazuju da ova mala, ali presudna genetska promena u genu PPD‑H1 pokreće odloženo cvetanje pod uslovima dugih dana. Ranija istraživanja su vodila drugačijim zaključcima, ali sada smo uspeli da ih korigujemo.“

Širi kontekst

Ječam je jedna od ključnih svetskih žitarica — pripitomljen je pre više od 10.000 godina i danas je četvrta najviše gajena žitarica na svetu. Oko 70% proizvedenog ječma koristi se za stočnu ishranu, dok se ostatak upotrebljava u proizvodnji piva, viskija i prehrambenih proizvoda; globalna proizvodnja prelazi 170 miliona tona godišnje. U 2024. godini procenjeno je da oko 8,2% svetske populacije (približno 673 miliona ljudi) suočava se sa glađu, zbog čega poboljšanje prinosa i otpornosti useva ima veliki značaj za bezbednost hrane.

Perspektive i dalje istraživanje

Dalji koraci uključuju primenu ovih nalaza u programima oplemenjivanja, procenu uticaja varijante SNP22 u različitim agroklimatskim uslovima i istraživanje kombinacija genetskih osobina koje povećavaju prinos i toleranciju na stres. Pored genetskih pristupa, inovativne prakse kao što je agrivoltaika mogu podržati održivu poljoprivredu kombinovanjem proizvodnje hrane i energije.

Zaključak: Identifikacija varijante PPD‑H1 (SNP22) je važan korak ka razvoju sorti ječma koje su bolje prilagođene specifičnim uslovima osvjetljenja i klimatskim promenama, što može doprineti stabilnijim prinosima i većoj sigurnosti hrane.