Расшифрован геном картофеля
Международный консорциум по секвенированию генома картофеля (PGSC) опубликовал результаты в онлайн-выпуске журнала Nature от 10 июля.
Работа началась с идеи Ричарда Вейе, профессора Виргинского технологического института, который в 1981 году задался вопросом, можно ли с помощью методов культуры растительных тканей создать родительские линии для гибридного картофеля. Поскольку картофель не самоопыляется, Вейе создал инбредные линии из незрелой пыльцы, получив полностью стерильные растения с половинным набором хромосом. После удвоения хромосом до 24 получились гомозиготные инбредные линии.
К 2006 году, когда был сформирован консорциум для секвенирования генома, простые клубни Вейе оказались подходящим объектом. Изначально консорциум пытался секвенировать более сложный диплоидный сорт с 840 миллионами пар оснований, где различия между парами хромосом удваивали сложность сборки генома.
Ученые консорциума — Санвэнь Хуан из Китайской академии сельскохозяйственных наук и Робин Буэлл из Университета штата Мичиган — обратились к Вейе за разрешением использовать его более простые гомозиготные диплоидные линии. После подтверждения идентичности материала из разных источников началось секвенирование.
Анализ данных генома показал:
- Геном картофеля содержит примерно 39 000 генов, кодирующих белки.
- Для более 90% генов определена локализация на одной из 12 хромосом.
- В ходе эволюции геном картофеля претерпел обширную дупликацию.
- Расширение определенных семейств генов способствовало эволюции клубня — съедобного запасающего органа.
Исходный материал Вейе принадлежит к диплоидному виду phureja из Южной Америки. Теперь последовательность его картофеля станет черновым шаблоном для сравнения с геномами более сложных коммерческих сортов. Это позволит ученым находить гены желаемых признаков и сравнивать вариации генетического кода, влияющие на качество картофеля.
Хотя создание гибридных сортов с использованием инбредных линий все еще остается задачей на будущее, работа продолжается. Проект также привел к новым коллаборациям, например, по изучению генетического материала, утраченного в процессе создания инбредных линий.