Сюрпризы расшифрованного генома киви

Новое исследование, расшифровавшее последовательность ДНК киви, показало, что плод имеет множество генетических сходств между своими 39 040 генами и другими видами растений, включая картофель и томаты. Исследование также выявило два крупных эволюционных события, произошедших миллионы лет назад в геноме киви.

Киви — экономически и питательно важная плодовая культура, которую давно называют «королём фруктов» из-за исключительно высокого содержания витамина C и сбалансированного состава минералов, пищевых волокон и других полезных для здоровья компонентов.

Расшифровка генома была выполнена международной группой учёных из США и Китая и опубликована 18 октября в журнале Nature Communications. Геномная последовательность станет ценным ресурсом для исследований киви и может способствовать селекционной программе по улучшению качества плодов и устойчивости к болезням.

Одно из самых значительных открытий исследования было сделано, когда учёные обнаружили высокий процент сходства внутри ДНК киви. Данные показали два необычных события в процессе деления клеток примерно 27 и 80 миллионов лет назад, когда произошло масштабное расширение генов из-за появления целой дополнительной копии генома, за которым последовала значительная потеря генов. Геном киви пережил два недавних события полногеномной дупликации.

Дупликация генов способствовала добавлению дополнительных членов генных семейств, участвующих в регулировании важных характеристик киви, таких как метаболизм витамина C, флавоноидов и каротиноидов в плодах.

Для секвенирования учёные использовали китайский сорт «Хонгъян», широко выращиваемый в Китае, чтобы создать черновую последовательность. Затем они сравнили геном киви с геномами других представительных видов растений, включая томат, рис, виноград и резуховидку Таля (Arabidopsis). Было обнаружено около 8000 генов, общих для всех пяти видов. Сравнение выявило важные эволюционные взаимосвязи, включая развитие генов, связанных с ростом плодов, созреванием, метаболизмом питательных веществ и устойчивостью к болезням.

Последовательность генома киви представляет собой первую для члена порядка Верескоцветные (Ericales), предоставляя ценный ресурс для сравнительной геномики и эволюционных исследований. Последовательность доступна онлайн в базе данных Kiwifruit Genome Database.