Det gigantiske hestebønnegenom afkodet
Den proteinrige hestebønne er spået en stor fremtid som fødevare. Hovedudfordringen har været, at hestebønnegenomet er så stort og komplekst, at det ikke har kunnet karakteriseres. Og uden kendskab til genomet, kan man ikke forædle hestebønner med moderne metoder. Nu har forskere endelig afkodet det gigantiske genom, så det nu er muligt at forstå og udnytte den naturlige variation til at forbedre hestebønners landbrugs- og fødevaremæssige egenskaber.
Overalt i verden stræber man efter at sænke landbrugets udledning af drivhusgasser ved at erstatte kød- eller mælkeprotein med plantebaserede alternativer. Bælgplanten hestebønne, der har et højt proteinindhold og dyrkes under mange forskellige klimaforhold, kan komme til spille en nøglerolle i den sammenhæng.
Bælgplanteprotein er vigtig for overgangen til en plantebaseret kost, fordi man ved at spise det sammen med protein fra ris eller hvede kan få sit fulde næringsbehov dækket uden kød. Derfor har forskerne gennem flere år sammen med planteforædlere arbejdet på at forbedre sygdomsresistens, udbytte- og proteinkvalitet i hestebønner.
Hestebønner er ikke afhængige af at få tilført kvælstofgødning, da de får adgang til kvælstof gennem symbiose med jordbakterier. Man kan derfor dyrke en vigtig basisfødevare på en bæredygtig måde. Derudover er det et vigtigt mål at erstatte importeret sojaprotein med lokalt produceret protein fra for eksempel hestebønner for at forbedre klimaregnskabet.
Det er nu endelig lykkedes forskerne at afkode hele det gigantiske hestebønnegenom, hvor det største kromosom svarer til hele det humane genom.
Udtalelse fra professor Stig Uggerhøj Andersen:
“Det er virkelig en milepæl, at det er lykkedes at kortlægge det kæmpestore hestebønnegenom. Nu har vi endelig muligheden for at forstå vigtige træk som tørketolerance, proteinindhold og -kvalitet, så vi sammen med planteforædlerne kan forbedre dem på en effektiv måde og gøre hestebønner til en meget mere attraktiv afgrøde.”
Med den nye information om hestebønnegenomet vil forskerne nu fortsætte med at udbygge deres viden om proteinafgrøden ved skabe et overblik over den genetiske variation dens sammenhæng med de vigtigste af afgrødens egenskaber.
Hestebønnegenomet blev sekventeret af et internationalt konsortium ledet af professor Stig Uggerhøj Andersen, Aarhus Universitet.
Resultaterne er publiceret i Nature.
Supplerende oplysninger
SUPPLERENDE OPLYSNINGER, HERUNDER KONTAKTOPLYSNINGER
Vi bestræber os på, at alle vores artikler lever op til Danske Universiteters principper for god forskningskommunikation. På den baggrund er artiklen suppleret med følgende oplysninger:
PUNKTER | INDHOLD OG FORMÅL |
Studietype | Eksperiment |
Ekstern finansiering | Dette arbejde er blevet støttet af en bevilling the Innovation Fund Denmark (‘NORFAB’, 5158-00004B) to J.S.; FACCE-JPI ERA-NET SusCrop Profaba to S.U.A., D.M.O., F.L.S. and A.H.S.; German Leibniz Association in the frame of the Leibniz Junior Research groups (J118/2021/REPLACE) to M.J.; the German Federal Ministry of Education and Research (de.NBI, 031A536B) to H.G.; Novo Nordisk Fund (#NNF20OC0065157) to A.H.S.; the Jane and Aatos Erkko Foundation grant (PanFaba) to A.H.S.; the Alexander von Humboldt Foundation in the framework of Sofja Kovalevskaja Award to A.A.G.; the Biotechnology and Biological Sciences Research Council award BB/P023509/1 to D.M.O.; the German Research Foundation (DFG) project number 497667402 to A.A.G. and B.U.; the Czech Science Foundation project number GACR 20-24252S to J.M.; the European Research Council under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (grant agreement no. 834221) to J.S.; the BMBF-funded de.NBI Cloud within the German Network for Bioinformatics Infrastructure (de.NBI) (031A532B, 031A533A, 031A533B, 031A534A, 031A535A, 031A537A, 031A537B, 031A537C, 031A537D and 031A538A); and Grains Research Development Corporation as well as Agriculture Victoria for PacBio sequencing, parts of the public dataset curation for pulses.plantinformatics.io (DAV 1905-003RTX) and RNA sequencing data (BioProject ID PRJNA395480). We acknowledge CSC-IT Center for Science, Finland and ELIXIR CZ Research Infrastructure (Czech Ministry of Education, Youth and Sports grant no. LM2018131) |
Interessekonflikt | Ingen |
Link til den videnskabelige artikel | Murukarthick Jayakod, Agnieszka A. Golicz, Jonathan Kreplak, Lavinia I. Fechete, Deepti Angra, Petr Bednář, Elesandro Bornhofen, Hailin Zhang, Raphaël Boussageon, Sukhjiwan Kaur, Kwok Cheung, Jana Čížková9, Heidrun Gundlach, Asis Hallab Baptiste Imbert, Gabriel Keeble-Gagnère, Andrea Koblížková, Lucie Kobrlová, Petra Krejčí, Troels W. Mouritzen, Pavel Neumann, Marcin Nadzieja, Linda Kærgaard Nielsen, Petr Novák, Jihad Orabi, Sudharsan Padmarasu, Tom Robertson-Shersby-Harvie, Laura Ávila Robledillo, Andrea Schiemann, Jaakko Tanskanen, Petri Törönen, Ahmed O. Warsame, Alexander H. J. Wittenberg, Axel Himmelbach, Grégoire Aubert, Pierre-Emmanuel Courty, Jaroslav Doležel, Liisa U. Holm, Luc L. Janss, Hamid Khazaei, Jiří Macas, Martin Mascher, Petr Smýkal14, Rod J. Snowdon, Nils Stein, Frederick L. Stoddard, Nadim Tayeh, Ana M. Torres, Björn Usadel, Ingo Schubert, Jens Stougaard, Donal Martin O’Sullivan, Alan H. Schulman & Stig Uggerhøj Andersen The giant diploid faba genome unlocks variation in a global protein crop doi: 10.1038/s41586-023-05791-5 |
Kontakt- information | Professor Stig Uggerhøj Andersen |