Rośliny konopi są również interesujące z biologicznego punktu widzenia, ponieważ mają odrębną płeć męską i żeńską. Spośród tych dwóch roślin konopi żeńskie mają większą wartość handlową ze względu na wyższą produkcję biomasy i wyjątkową zdolność do wytwarzania nasion bogatych w korzystne lipidy i białka. W rezultacie hodowcy konopi dążą do osiągnięcia znacznego odsetka roślin żeńskich kwitnących na ich obszarach uprawnych. Ten nacisk na maksymalizację żeńskich roślin konopi jest zgodny z szerszym celem, jakim jest wykorzystanie zrównoważonych właściwości upraw do rozwoju w naszym zmieniającym się klimacie.

Badacz Wydziału HudsonAlpha Alexa Harkessa, PhD, i jego laboratorium są ekspertami w badaniu genetycznych podstaw płci u roślin. Dzięki grantowi USDA-NIFA Harkess i jego laboratorium zbudują kilka wysokiej jakości genomów konopi i wykorzystają je do identyfikacji i analizy par chromosomów płciowych konopi. Korzystając z rurociągu opracowanego w laboratorium, zespół zidentyfikuje główne geny determinujące płeć w konopiach, które można zmodyfikować w celu kontrolowania płci i zwiększenia proporcji roślin żeńskich, co prowadzi do wyższego plonu błonnika, oleju i białka. Hodowanie większej liczby żeńskich roślin konopi zwiększy wydajność i jakość włókien konopnych, zbóż i roślin oleistych, czyniąc z nich zrównoważoną i wartościową uprawę zarówno dla rolników, jak i konsumentów.

„Oddzielne płcie męskie i żeńskie ewoluowały setki, jeśli nie tysiące razy w roślinach, a znalezienie genów kontrolujących determinację płci jest tak trudne, ponieważ większość roślin robi to zupełnie inaczej” – powiedział Harkess. „Te geny znajdują się na chromosomach płciowych, chromosomach najtrudniejszych do sekwencjonowania i składania w roślinach. Jednak dzięki historycznemu doświadczeniu HudsonAlpha w sekwencjonowaniu genomu roślin jesteśmy teraz w stanie ujawnić pełną złożoność chromosomów płciowych u gatunków takich jak konopie i wreszcie wąskie w sprawie genów, które kontrolują tę cenną rolniczo i ekonomicznie cechę”.

HudsonAlpha będzie ściśle współpracować z New West Genetics, światowym liderem w tworzeniu wysokiej jakości, stabilnych genetyk nasion konopi, które mają ulepszone cechy pod kątem zrównoważonego rozwoju, zastosowań w żywności, paszach i błonniku. Mają doświadczenie w łączeniu tradycyjnej hodowli, nowoczesnej genomiki i wiedzy agronomicznej, aby stworzyć niezawierające GMO, zastrzeżone nasiona konopi hodowane na wiele rynków. Ponadto aktywnie opracowują nowe metody modyfikowania proporcji roślin męskich i żeńskich na polach. NWG AMPLIFY™, pierwsza komercyjna, skalowalna hybryda konopi, zawiera cechę genetyczną, która tworzy populacje konopi składające się w 100% z kobiet, a nie typowych 50%. Ta zmiana, wraz z wigorem hybrydy, skutkuje podwojeniem ilości plonów ziarna i kwiatów oraz ogólnie znacznie większą jednolitością. Richa Fletcheradyrektor ds. technologii New West Genetics, stwierdza: „Ta cecha wynika ze stosunkowo prostej podstawy genetycznej, którą można przenieść do nowych odmian za pomocą markera genetycznego. Wciąż badamy komórkowe i molekularne mechanizmy tej cechy, a ostatecznym celem jest pełną kontrolę nad proporcjami płci”.

„Większe zrozumienie genomicznych podstaw płci będzie potężnym narzędziem do poprawy plazmy zarodkowej” – powiedział Johna McKayadyrektor naukowy New West Genetics i profesor genetyki roślin na Uniwersytecie im Uniwersytet Stanowy Kolorado. „Jesteśmy również ciekawi, czy te odkrycia mogą być pouczające dla celów hodowlanych samców i samic innych gatunków, zarówno roślinnych, jak i zwierzęcych. Praca z HudsonAlpha w ramach tego grantu będzie ekscytująca i zaowocuje wysokiej jakości badaniami o solidnych zastosowaniach komercyjnych”.

Aby dowiedzieć się więcej o tym projekcie, przeczytaj „Wykorzystanie genomiki do odblokowania pełnego potencjału konopi przemysłowych”.

ŹRÓDŁO New West Genetics