10 maja 2025 r. – przełomowe badania opublikowane w czasopiśmie Nature Communications prezentują genomy dwóch dotychczas słabo poznanych gatunków łubinów – Lupinus cosentinii i L. digitatus. Badania te dostarczają wyjątkowych informacji o ewolucji i potencjale tych gatunków w doskonaleniu roślin odpornych na zmianę klimatu, w tym suszę. Praca ta dostarcza kluczowych narzędzi genomicznych, umożliwiających wykorzystanie łubinów w zrównoważonym rolnictwie i zapewnianiu globalnego bezpieczeństwa żywnościowego. Poza znaczeniem dla zrównoważonego rolnictwa i innowacji w hodowli roślin, badania te stanowią także ważny model do zrozumienia procesów poliploidyzacji i rediploidyzacji u roślin strączkowych – mechanizmów kluczowych w ewolucji roślin.
Badania zostały przeprowadzone przez zespół z Instytutu Genetyki Roślin, Polskiej Akademii Nauk pod kierunkiem dr hab. Karoliny Susek, we współpracy z międzynarodowym zespołem naukowców z Włoch – Università Politecnica delle Marche w Ankonie, University of Verona i Genartis srl, Australii – University of Western Australia, Minderoo Foundation i Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, i Stanów Zjednoczonych – University of Georgia. Projekt połączył specjalistów z zakresu genomiki roślin, biologii ewolucyjnej oraz hodowli roślin strączkowych.
„To kamień milowy w badaniach genomiki łubinów” – powiedziała dr hab. Karolina Susek. W ramach badań odkryto architekturę genomową Lupinus cosentinii i Lupinus digitatus oraz wykazano ich tetraploidalny charakter. Praca ukazuje zróżnicowanie ewolucyjne tych dwóch gatunków względem gładkonasiennych łubinów uprawnych, a także dostarcza podstaw do przyszłej hodowli odmian odpornych na zmiany klimatyczne i bogatych w białko. Co istotne, stanowi ona również ważny wkład w ochronę agrobioróżnorodności poprzez scharakteryzowanie genomów dwóch słabiej poznanych („zapomnianych”) gatunków łubinów. Tym samym przyczynia się do poszerzenia zasobów genetycznych dostępnych dla programów hodowlanych oraz wspiera wykorzystanie dzikich gatunków spokrewnionych z roślinami uprawnymi w celu zwiększenia zdolności rolnictwa do zapewniania bezpieczeństwa żywnościowego.
Badania zostały sfinansowane przez Narodowe Centrum Nauki w ramach projektów HARMONIA 7 (2015/18/M/NZ2/00422) oraz OPUS 18 (2019/35/B/NZ8/04283). Dodatkowe wsparcie zapewniono dzięki projektowi INCREASE, finansowanemu z programu UE Horyzont 2020 (nr 862862), którego celem jest rozwój zasobów genetycznych roślin strączkowych istotnych dla żywienia człowieka w europejskich systemach rolno-spożywczych.
Pełna wersja publikacji pt.: „The unexplored diversity of rough-seeded lupins provides rich genomic resources and insights into lupin evolution” jest dostępna na internetowej stronie czasopisma Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-025-58531-w). Dane sekwencyjne są publicznie dostępne w bazie NCBI (BioProject ID: PRJNA1080360) oraz na platformie Figshare.
Copyright Instytut Genetyki Roślin Polskiej Akademii Nauk