Pred petnajstimi leti so znanstveniki napovedali, da so končali sekvenciranje človeškega genoma, monumentalno opravilo, ki je trajalo desetletja raziskav in več milijard dolarjev. Po tem bi se morda zdelo, da bi bilo preslikavo genetike sedeče rastline enostavno. Ampak to sploh ni bilo tako. Izkazalo se je, da je DNK dobre stare krušne pšenične vrtne vrste zapletena, zapletena zmešnjava in razbijanje kode se je zdelo nemogoč podvig - do zdaj.
Raziskovalci so končno sekvencirali genom pšenice, kar je lahko preboj, ki bi lahko privedel do inovacij, kot so sušo odporne sorte in sorte z vitamini, poroča Ed Yong iz The Atlantic.
Yong pojasnjuje, da je genom pšenice tako kompleksen, ker so genetsko tri vrste v eni. Nekaj pred približno 500.000 leti sta dva travnata prednika pšenice naravno hibridizirala in ustvarila pšenično divjo pšenico. Ko so zgodnji človeški kmetijci rastlino udomačili, je v mešanico dodala tudi druge vrste trave, ki so tesno povezane. To pomeni, da ima genom tri pare vsakega kromosoma. Pomeni tudi, da ima pšenica v primerjavi s človeškim genomom, ki ima 3 milijarde nukleotidov, ali genetskih črk, 16 milijard. In samo en kromosom je, pravi Yong, večji od celotnega genoma soje. Celoten genom, sestavljen iz 21 kromosomov, ima tudi zmede ponavljajoče se elemente, ki tvorijo 85 odstotkov zaporedja.
Prizadevanje za razumevanje pšenične DNK je bilo enako veliko kot genom sam. Po navedbah Elizabeth Pennisi iz Science je v 13 letih potrebovalo 200 znanstvenikov iz 73 institucij v 20 državah (imenovanih tudi Mednarodni konzorcij za sekvenciranje genoma pšenice) in 75 milijonov dolarjev, da so strgali pšenico. Na koncu novi popolnoma opomljeni referenčni genom, objavljen v reviji Science, vključuje natančno lokacijo 107.891 genov in 4 milijone molekulskih markerjev iz sorte krušne pšenice, imenovane Kitajska pomlad.
Rudi Appels, molekularni biolog iz kmetije Victoria v Avstraliji, ki je del konzorcija, pravi, da so mnogi ljudje verjeli, da je bilo zaporedje nemogoče. Toda čas in tehnologija sta projekt uresničila. "Mislil sem, da si je pšenica zaslužila enako dobro opredeljen kot človeški genom in takrat se je tehnologija resnično zelo razvila, " je povedal Melissa Davey v The Guardian. "Nenadoma je bilo tisto, kar je bilo nekoč dobesedno nemogoče, videti dosegljivo in želel sem biti tam in ujeti nove tehnologije, ko so prišle skozi."
Reja pšenice s tradicionalnimi metodami je postala zapletena težava zaradi kompleksne genetike rastline. Novi referenčni genom bo raziskovalcem dal načrt, kako izboljšati rastlino. Zgodnji osnutki genoma so že začeli raziskave pšenice. "Kar nam je v preteklosti vzelo nekaj let, nam vzame eno noč, " je za Pennisi povedal Jorge Dubcovsky s kalifornijske univerze v Davisu. "To je kot hoja z Googlovim zemljevidom."
Raziskovalci Centra John Innes v Norwichu v Veliki Britaniji so že uporabili genom za identifikacijo genov za velikost zrn. Z uporabo tehnologije za urejanje genov CRISPR so lahko pridelali pšenico z zrni 20 odstotkov večjo od običajne. Druge ekipe uporabljajo genom za pridobivanje sort, ki jim ni treba prezimiti v tleh, da bi vzklile. Drugi se ozirajo v gene, zaradi katerih je pšenica manj ranljiva za žuželke. Raziskovalci si prav tako upajo na gene, ki proizvajajo beljakovine, ki povzročajo alergijo, v upanju na razmnoževanje hipoalergične pšenice.
Sekvenciranje, pa čeprav težko, je bilo nujno. Mnogi kmetje so bili zgodnji podporniki projekta - in to z dobrim razlogom. Trenutno pšenica predstavlja približno 20 odstotkov vseh porabljenih kalorij na Zemlji. Če se bo število prebivalcev še naprej povečevalo, bodo morali kmetje do leta 2050 vsako leto proizvajati vse več, da bi podprli človeštvo. Toda pretvorba milijonov hektarjev v kmetijska zemljišča je draga in bi imela ogromne posledice za okolje. To pomeni, da je treba zaradi boljših sort in trdnejše odpornosti na elemente in žuželke dobiček pridobiti iz same pšenice.
Upanje, da je genom tam zunaj, je, da bo pšenica videla nekaj inovativnih razcvet, ki so jih doživeli drugi pridelki, med njimi koruzo, katere genom je bil objavljen leta 2009, in riž, ki je bil dokončan leta 2005.
