Расшифровка генома горлянки проливает свет на эволюцию тыквенных
Международная группа исследователей из Boyce Thompson Institute (BTI), Министерства сельского хозяйства США (USDA), а также из Китая и Франции впервые получила высококачественную последовательность генома горлянки (Lagenaria siceraria) и реконструировала геном ближайшего общего предка семейства Cucurbitaceae.
Горлянка (калабас) имеет множество практических и культурно значимых применений: от пищи и медицины до изготовления музыкальных инструментов, посуды, контейнеров и украшений. Как подвой для других тыквенных культур, она также представляет интерес для геномных исследований.
Несмотря на это, высококачественная последовательность генома горлянки ранее не была доступна, а эволюционная история современных тыквенных и их генетические связи оставались во многом неизвестными.
В своей работе учёные сравнили секвенированный геном горлянки с геномами других видов тыквенных, что позволило реконструировать древнюю геномную историю семейства Cucurbitaceae.
«Используя этот геном и другие доступные геномы видов тыквенных, включая арбуз, дыню, огурец и тыкву, мы реконструировали геном ближайшего общего предка Cucurbitaceae, что даёт представление о палеоистории эволюции генома этого семейства», — сообщил Чжанцзюнь Фэй, доцент BTI.
Высококачественная последовательность генома горлянки также предоставляет полную картину генетических взаимосвязей между горлянкой и другими видами Cucurbitaceae. Это может ускорить улучшение качества тыквенных культур и их устойчивости к таким стрессорам, как болезни и холод.
«Это исследование позволит учёным обнаруживать новые гены и разрабатывать новые молекулярные маркеры, которые можно использовать для выведения сортов горлянки с более высоким качеством плодов и повышенной устойчивостью к болезням», — сказал Фэй.
Исследователи продемонстрировали полезность последовательности генома, локализовав гены, связанные с особо опасным заболеванием — вирусом кольцевой пятнистости папайи (Papaya ring-spot virus, PRSV).
«Высококачественный геном горлянки помог картировать локус, обеспечивающий устойчивость к PRSV, одному из самых разрушительных вирусов, поражающих папайю и тыквенные во всём мире», — отметил Кай-Шу Линг, фитопатолог из Службы сельскохозяйственных исследований USDA (USDA-ARS).
«Несомненно, последовательность генома будет способствовать открытию дополнительных генов устойчивости к болезням и множества других полезных признаков у горлянки», — добавил Линг.
Результаты работы команды опубликованы в журнале The Plant Journal.