Расшифрованы геномы дикой яблони и исторических сортов яблок Великобритании
Ученые полностью расшифровали генетический код единственной местной дикой яблони Великобритании — лесной яблони (Malus sylvestris), а также четырех исторических сортов культурной яблони. Эти высококачественные геномные сборки позволят исследователям лучше понять наше яблочное наследие и помогут защитить дикие яблони от гибридизации с культурными родственниками.
Геномы были секвенированы в Институте Сэнгера в рамках проекта Darwin Tree of Life, который стремится получить высококачественные геномы для каждого растения, животного, гриба и одноклеточного протиста в Британии и Ирландии.
Европейская лесная яблоня — один из наименее изученных и недооцененных местных видов. M. sylvestris была одним из диких видов, давших начало культурным яблоням в древности. Однако сейчас ее генетическая чистота подрывается гибридизацией с широко распространенными культурными сортами. Почти 30% обследованных в недавнем исследовании диких яблонь оказались гибридного происхождения. Звучат призывы к усиленной защите в районах северной Британии, где «чистые» лесные яблони все еще встречаются в большом количестве.
«Исследования диких яблонь в Европе и Великобритании показали, что гибридизация с культурной яблоней может быть широко распространена. Это может привести к генетической эрозии дикой яблони — важного предка многих наших культурных сортов. Имея доступ к полному геному обоих видов, мы можем лучше понять этот процесс и его влияние на будущее нашего аборигенного вида», — говорит доктор Маркус Русам из Королевского ботанического сада Эдинбурга.
Наряду с дикой яблоней ученые секвенировали четыре сорта культурной яблони (Malus domestica):
- Flower of Kent — кулинарный сорт, также известный как «Яблоко Ньютона».
- Costard — один из старейших сортов, зафиксированных в исторических записях Англии.
- Brown Snout — сидровый сорт, появившийся в XIX веке в Херефордшире.
- Bardsey Island Apple — десертный сорт с лимонным ароматом, вновь обнаруженный на острове у побережья Уэльса.
Несмотря на богатое наследие, более 50% всех яблок, продаваемых в Великобритании, — это сорта Gala и Braeburn, выведенные в Новой Зеландии.
«Британия и Ирландия имеют богатую историю выращивания яблок, первые упоминания о которых на наших островах датируются более 800 лет назад. Это может объяснить замечательное разнообразие около 2500 сортов, выведенных здесь, из примерно 7500 признанных в мире», — отмечает доктор Иля Лейч из Королевских ботанических садов Кью.
Для лучшего понимания наследия ученые также получили последовательности ДНК для более чем 40 дополнительных британских и ирландских сортов. Используя сравнительную геномику, они построили генеалогическое древо яблок, показывающее родство сортов и их перемещение по региону.
Исследователи могут использовать эти геномы как для взгляда в прошлое, так и в будущее. Они могут изучать генетический код для создания более устойчивых культур в будущем, что поможет защитить отрасль от таких воздействий, как изменение климата. Это может включать идентификацию генов устойчивости к болезням (например, к парше) или увеличение содержания полезных химических соединений, связанных с защитой от сердечно-сосудистых заболеваний и лечением диабета.
«Создавая геномы для каждой формы жизни в Британии и Ирландии, мы лучше понимаем не только нашу среду, но и наше место в ней. Наши действия приводят не только к видимой деградации среды обитания, но и к скрытой генетической деградации важных диких видов. Геномная информация также позволяет заглянуть в прошлое важных сельскохозяйственных культур, смотреть в будущее агронауки и решать современные проблемы сохранения биоразнообразия», — говорит профессор Марк Блэкстер из Института Сэнгера.