Получена самая полная генетическая карта перцев

Исследователи из Политехнического университета Валенсии (UPV) создали наиболее полную генетическую карту перцев, культивируемых в Испании. Результаты позволяют изучить мельчайшие детали этой культуры, по производству которой Испания является одним из мировых лидеров. Важнее то, что работа закладывает основы для получения новых местных сортов с улучшенными органолептическими свойствами и большей устойчивостью к изменению климата.

Исследование 190 местных сортов

Перец (Capsicum annuum) — одна из важнейших овощных культур Испании. Однако предыдущие генетические исследования были менее масштабными по сравнению с работами по другим паслёновым, таким как томаты, картофель или баклажаны.

В рамках этого исследования, являющегося частью докторской диссертации Леандро Перейры, учёные из COMAV UPV проанализировали коллекцию из 190 местных сортов перца — 183 культурных и 7 диких форм. Среди них были все испанские сорта с защищённым наименованием по происхождению, включая толстостенные сладкие (Morrón), валенсийские перцы, Trompa de Vaca, Largo de Reus, Morrón de Fresno y Benavente, а также типы для консервирования или переработки: Piquillo, Bierzo, Riojano, Ñora/Bola de Murcia, Jaranda de la Vera, Gernika/choricreo, чили, Padrón, жёлтый перец Мальорки или белый перец Вильены.

Также были проанализированы сорта из Европы, Азии, а также из центров доместикации в Мексике и США: Jalapeños, Poblanos, Pasillas, Serranos (самая древняя культивируемая форма), chiltepins (дикая форма), cayenne или Chilhuacle, а также виды, связанные с Южной Америкой и Карибами (C. chinense, C. fruscens и C. baccatum): Habaneros и несколько Ají.

Массовое генотипирование и результаты

Анализ включал массовое генотипирование секвенированием изученных сортов, которое выявило тысячи полиморфизмов ДНК типа SNP (однонуклеотидных). Это самый мощный инструмент для обнаружения различий между сортами на уровне нуклеотидов.

Сравнение сортов на основе этих полиморфизмов позволило установить филогенетические связи между ними. Например, валенсийские сладкие перцы представляют собой отдельную ветвь, которая, в свою очередь, входит в более крупную ветвь толстостенных средиземноморских перцев, таких как Largo de Reus или Trompa de Vaca de Murcia. Они чётко отличаются от толстостенных перцев Кастилии-Леона (Bierzo и Fresno), Страны Басков и северной Испании.

Связи с мексиканскими предками и внутри Испании

Работа подтвердила тесные связи между некоторыми испанскими сортами и их мексиканскими предками или сортами из других частей Европы. Например, перцы Piquillo связаны с Poblanos, а перцы чили — с cayennes или Numex.

Обнаружено, что Bola de Murcia, Piquillo и Pimiento de Mojo находятся на общей ветви, несмотря на морфологические различия, как и Morrón de Fresno y Benavente с перцем Bierzo. Выявлена генетическая линия, включающая перцы Padrón, Gernika, Piment d'Espellette, Guindilla de Ibarra и Peperone di Senise. Это показывает, что, хотя морфологическое сходство часто соответствует генетическому, иногда более decisive оказывается географическая близость (возможно, из-за общего генетического потока или обмена материалом).

Применение: от предотвращения мошенничества до селекции

Команда COMAV-UPV идентифицировала SNP-полиморфизмы, специфичные для каждого сорта. Эта информация необходима для установления в будущем генетического отпечатка сортов с защищённым наименованием по происхождению и других материалов с признанным престижем, что поможет предотвращать мошенничество (например, когда перец продаётся как имеющий D.O., не будучи им).

Кроме того, эти данные crucial для разработки и использования экспериментальных сортов, включающих агрономически важные признаки: устойчивость к стрессам и патогенам, качество плодов, продуктивность.

Исследование, опубликованное в журнале Horticulture Research, предоставляет производителям информацию огромной важности о происхождении и связях между местными испанскими сортами перца, которая ранее была неизвестна.