Eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) von Reis hat ergeben, dass Gene für die Salztoleranz im Reis gefunden werden können zeigt Vielzahl von Reis. Die Forschung eines Teams von Wissenschaftlern in Japan und den Philippinen könnte zur Entwicklung von Reissorten führen, die in weniger günstigen Umgebungen überlebensfähig sind.

Reis ist derzeit sowohl eines der wichtigsten Getreide für Millionen von Menschen als auch eines der am wenigsten salztoleranten. Salzstress schädigt Reis, indem er eine Akkumulation von Na verursacht⁺ und Cl^- Ionen, was zu vorzeitigem Altern der Blätter, Verkümmerung und Tod von Reissetzlingen führt. In ihrem Artikel in der Annals of Botany Neang und Kollegen schreiben, dass Reis zwei Methoden hat, um Salzionen aus der Pflanze zu entfernen. Die erste ist die „Salzentfernung durch die Wurzel“, bei der die Ionen aus den Xylemgefäßen in die Parenchymzellen entfernt werden. Die zweite, fügen sie hinzu, ist die Entfernung in der Reisblattscheide. In beiden Fällen sequestrieren verschiedene Proteine ​​Ionen, je nachdem, ob es sich um Na handelt⁺ oder Cl^- Ionen.

Um die Moleküle zu verstehen, die bei der Salztoleranz verwendet werden, verwendeten Neang und Kollegen ein GWAS, um das Reisgenom zu untersuchen. Mithilfe eines GWAS konnten die Wissenschaftler verschiedene Variationen (Allele) desselben Gens vergleichen. Ein Vergleich, welche Pflanzen am effektivsten Salz aus ihren Blattscheiden entfernen können, würde die vielversprechendsten Pflanzen für die Züchtung salztoleranterer Sorten identifizieren.

Das Team erstellte eine Studie, die aus sechs Hauptsubpopulationen von Reis bestand: 70 zeigt, 49. aus, 61. gemäßigte Japonica, 61 Ztropische japonica, 11. aromatisch und 44 stark beigemischt Akzessionen, bezogen von der International Rice Gene Bank am International Rice Research Institute (IRRI) auf den Philippinen. Sie verwendeten auch zwei Sorten zur Überprüfung der Salztoleranz und Salzempfindlichkeit.

„Unseres Wissens nach ist dies der erste Bericht, der eine Variation des Na zeigt⁺ und Cl–-Entfernungsfähigkeit in Reisblattscheiden aus verschiedenen Reishintergründen, die aus allen Sortengruppen bestehen O. sativa.“ schreiben Neang und Kollegen. „Das aus 296 Reisakzessionen bestehende Reisdiversitätspanel zeigte ein breites Spektrum an Na⁺ Mantel:Blatt-Verhältnisse, was auf eine große Variation im Na hinweist⁺ Entfernungsfähigkeit in Blattscheiden. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der Korrelationsanalyse, dass Na⁺ Entfernungsfähigkeit in Blattscheiden kann zur Senkung von Na beitragen⁺ Akkumulation in Blattspreite und Salztoleranz auf Ganzpflanzenebene. Daher wird vorgeschlagen, dass Na⁺ Das Entfernen in der Blattscheide ist ein entscheidendes Merkmal, um Reis durch die Reduzierung von Na tolerant gegenüber Salzstress zu machen⁺ Konzentrationen in der Blattspreite im Sämlingsstadium.“

„Unsere GWAS-Daten implizierten, dass Reisbeitritte in den zeigt Sortengruppe sind die Hauptquelle von Genen oder Allelen, die Na vermitteln⁺ Entfernung in Blattscheiden von Reis. Die RNA-seq-Leistung bestätigte das Expressionsniveau von Kandidatengenen, die in der GWAS-Studie gefunden wurden, und zeigte fünf hochregulierte und acht herunterregulierte Gene in den inneren Blattscheidengeweben bei Vorhandensein von Salzstress.“