Agronomist

Войти  
Подписка 0
  • записей
    14
  • комментариев
    356
  • просмотров
    11 596

Масштабное исследование генома огурца

Войти  
Подписка 0
Agronomist

313 просмотра

Крупный международный коллектив представил карту генетической вариативности огурца, состоящей из 3,6 миллионов вариантов, выявленных в ходе повторного секвенирования 115 сортов огурцов со всего света.



Огурец – это один из важнейший в экономическом плане овощей, а также известный модельный организм для изучения детерминации пола и биологии сосудистых растений. В 2009 году геном огурца стал седьмым из полностью расшифрованных геномов растений (после модельного растения арабидопсис, тополя, винограда, папайи, риса и сорго).



cucumber.jpg



Китайские ученые собрали 3342 образца огурцов со всего мира, а также заново провели секвенирование генома дикого огурца. В целом они обнаружили более 3,3 миллионов однонуклеотидных полиморфизмов (SNP), более 0,33 миллиона небольших вставок и делеций (в последовательности ДНК) и 594 вариаций присутствия-отсутствия (presence-absence variation, PAV).



Далее исследователи занялись выяснением структуры популяции и филогенетической реконструкцией. Результаты показали, что три группы культурных сортов огурца (евразийская, восточноазиатская и сишуаньбаньнанская из южного Китая) являются монофилетическими и достаточно однородными в генетическом плане, а вот индийская группа явно стоит особняком. Более того, по данным генетики впервые одомашнили огурцы именно в Индии, что делает растения из этой группы ценным источником новых аллелей для генофонда окультуренного огурца.



Чтобы выяснить, через какие «бутылочные горлышки» прошли популяции во время одомашнивания, китайские ученые провели сравнительный анализ между овощами и зерновыми. Вероятнее всего, овощи (огурец, дыня и томат) прошли через более узкие «бутылочные горлышки», чем зерновые (рис, кукуруза, соя). Кроме того, исследователи определили 112 возможных изменений в геноме огурца, связанных с одомашниванием.



Плоды дикорастущего огурца чрезвычайно горькие. Важнейшим этапом на пути одомашнивания была ликвидация горечи. Известно, что за горький вкус в геноме огурца отвечают два локуса – Bi и Bt. Исследователи выяснили, что локус Bt ограничен областью 442-т.н. на хромосоме 5 – и «приютила» она 67 генов.



Далее ученые выяснили генетическую основу разделения между основными группами сортов. Они определили гены, отвечающие за важные свойства овощей. На первом месте здесь, очевидно, оранжевый эндокарп (внутриплодник), который отличает сишуаньбаньнанские огурцы от остальных. Это свойство проявляется благодаря накоплению бета-каротина в больших количествах, за которое отвечает один рецессивный ген. Исследователи выявили ключевую естественную изменчивость гена гидроксилазы бета-каротина – благодаря нему можно научиться выращивать более питательные сорта огурцов.



«Это исследование не только создало ценный информационный ресурс, куда входит также геном дикого огурца (для сравнения) и учитываются вариации по различным сортам, но представило яркую картину эволюции генома огурца в эпоху его одомашнивания… Его методы – крупномасштабное секвенирование и анализ по всему геному – можно будет применить и к другим культурным растениям», - заявил Синь Лю (Xin Liu), руководитель проекта.



Данные исследования опубликованы в журнале Nature Genetics.



Войти  
Подписка 0


0 комментариев


Нет комментариев для отображения

Создайте аккаунт или войдите для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!


Зарегистрировать аккаунт

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.


Войти сейчас