Расшифровка генома яблока: ключ к улучшению плодовых культур
Международная команда ученых из Италии, Франции, Новой Зеландии, Бельгии и США опубликовала черновую последовательность генома домашней яблони (Malus domestica) в журнале Nature Genetics.
Значение для науки и селекции
Наличие последовательности генома позволит ученым быстрее идентифицировать гены, отвечающие за желательные характеристики плода, а также за устойчивость растения к болезням и засухе. Эта информация ускорит процесс улучшения сортов с помощью более осознанной селекции.
Роль штата Вашингтон
Вашингтон производит около 60% всех яблок в США, а производство плодовых культур семейства Rosaceae (к которому также относятся вишня, груша, персик, абрикос, земляника и роза) является многомиллиардной индустрией штата. Ученые из Вашингтона сыграли ключевую роль в проекте.
Под руководством геномика-садовода из Университета штата Вашингтон (WSU) Амита Дхингры команда секвенировала и проанализировала уникальную версию генома яблока сорта Golden Delicious с генетически идентичными дублированными хромосомами. Эти данные использовали для проверки последовательности более сложного «гетерозиготного» генома этого же сорта.
«Раньше мы могли только коррелировать признаки с генами. Теперь мы можем указать на конкретный ген и сказать: "Вот он; этот ген отвечает за этот признак"», — пояснил Дхингра.
Межвузовское сотрудничество
Проект стал результатом уникального сотрудничества между WSU и Университетом Вашингтона (UW). Лаборатория микробиолога Роджера Бамгарнера в UW предоставила первоначальные экспертизу и возможности для секвенирования, которые позже были дополнены и заменены аналогичными мощностями в лаборатории Дхингры в WSU.
«UW — мировой лидер в медицинских исследованиях, а WSU — в сельскохозяйственных. Технологии, изначально использовавшиеся для изучения медицински важных геномов, можно быстро применить к геномам и проблемам, имеющим сельскохозяйственное значение», — отметил Бамгарнер.
Сравнительный анализ и происхождение
После завершения секвенирования вычислительный биолог WSU Ананд Кальянараман сравнил геном яблока с геномами груши, персика и винограда, чтобы выявить различия и общие черты.
Исследование также окончательно разрешило давний спор о происхождении культурной яблони. Установлено, что ее диким предком является Malus sieversii, произрастающий в горах южного Казахстана.
Перспективы для селекции
«Наличие последовательности генома яблока значительно ускорит нашу способность определять генетические различия между сортами. Это позволит нам использовать это разнообразие в селекционных программах для создания улучшенных, устойчивых сортов для потребителей», — заявила селекционер WSU Кейт Эванс.
Декан Колледжа сельскохозяйственных, человеческих и природоресурсных наук WSU Дэн Бернардо подчеркнул: «Вашингтонское яблоко — это иконка качества во всем мире. Это естественный дом для передовой науки, необходимой для картирования генома плодовых деревьев».