В статье, опубликованной в журнале Tropical Plants, подчеркивается важное влияние селекции на основе генов (GBB) на улучшение генетики сельскохозяйственных культур и домашнего скота, а также на создание основы для молекулярно-точного сельского хозяйства и медицины. Интеграция геномики в селекцию и здравоохранение может значительно улучшить качество и эффективность глобальных поставок продовольствия и медицинских услуг, открывая путь к переходу от традиционных методов к более целенаправленным стратегиям, основанным на генах.
С увеличением численности населения планеты и изменением климата производство достаточного количества продовольствия становится одной из наиболее важных задач. Резкие изменения климата, такие как повышение температуры и непредсказуемые осадки, заставляют сельскохозяйственный сектор искать инновационные способы поддержания и увеличения поставок продовольствия. Разработка генетически улучшенных сортов сельскохозяйственных культур и пород домашнего скота предлагает устойчивое решение.
Селекция на основе генов (GBB) использует сложный искусственный интеллект для оптимизации каждого этапа цикла размножения — от выбора родителей до оценки потомства — с использованием генетических маркеров, таких как SNP и InDels, для принятия решений. Этот подход значительно превосходит традиционные методы по скорости, точности и экономической эффективности. Особенно важно применение GBB для хлопчатника и кукурузы, где метод сыграл ключевую роль в увеличении длины волокна и урожайности зерна.
Исследования на хлопчатнике с использованием GBB достигли точности прогнозирования длины волокон 0,83–0,86, что тесно коррелирует с фактическими фенотипами и демонстрирует высокую эффективность. Точно так же, в отношении кукурузы интеграция GBB позволила прогнозировать урожайность зерна инбредных линий и характеристики гибридов F1 с высокой надежностью, обеспечивая значительное улучшение по сравнению с традиционными методами селекции.
Более широкое применение GBB для точного молекулярного сельского хозяйства и медицинской науки предполагает, что эта технология может произвести революцию в областях, выходящих за рамки сельского хозяйства. Например, возможность адаптации этих методов к медицине человека и ветеринарии может привести к прорыву в генотипической медицине, предлагая более персонализированные и эффективные методы лечения, основанные на генетических профилях.
По словам исследователя и профессора Хун-Бин Чжана, GBB может стать революционной технологией для селекции всех полевых культур, овощных культур, плодовых деревьев как для чистых сортов, так и для гибридов, но на сегодняшний день создана только предварительная система GBB для кукурузы и хлопчатника. Необходимы дополнительные исследования для создания надежных систем GBB, которые подходят для улучшения селекции в различных средах и популяциях в современных программах селекции.
В целом, в статье подчеркивается, что GBB представляет собой инновационное достижение в генетической науке, способное значительно повысить как сельскохозяйственную производительность, так и медицинские методы лечения через точные генетические манипуляции и анализ.
