Геномът на фъстъка е секвениран с безпрецедентна точност

Подобрена устойчивост на вредители и толерантността към засушаването са сред потенциалните ползи от усилията на учени от САЩ, Аржентина, Бразилия, Китай и Индия, които са секвенирали сложния геном на култивирания фъстък.

Учените започват този голям проект, за да разберат по-добре молекулярните и клетъчните механизми на растежа и развитието на фъстъчено растение, както и кодирането на желаните белези, като висок добив на семена, подобрено качество на маслото и устойчивост на болести и вредители.

Култивираният фъстък, Arachis hypogaea, от сем. Бобови е важна зърнена и маслодайните култура, отглеждан на обща площ от около 59 милиона акра. Освен мазнини, фъстъченото семе съдържа протеини, витамини и други хранителни вещества.

Историята на култивирания фъстък започва преди няколко хиляди години в Южна Америка, където геномите на двама диви прародители, A. duranensis и A. ipaensis, се сливат в рядко генетично събитие. Резултатът, съвременните фъстъци, е сложен комплекс от геноми, който е почти толкова голям, колкото човешкия геном (около 3 милиарда ДНК базови двойки).

Първоначално учените секвенирали геномите на двата диви предци отделно, използвайки ДНК, взета от двата вида, а не от култивираните фъстъци. Това улеснява идентифицирането на структурните характеристики на геномите и генитев тях. Екипът съобщава тези резултати през 2016 г. в списанието „Nature Genetics“. Сега, използвайки усъвършенстваните техники за секвениране на ДНК, изследователите са секвенирали двата обединени генома в един геном на комерсиално отглеждания фъстък, а именно „Tifrunner“, запълвайки пропуските в знанието от предишните проучвания.

Сегашните резултати, публикувани в майския брой на сп.“Nature Genetics“, разкриват географския произход на A. duranensis, един от двамата „родители“ на култивирания фъстък. Изследователите също така пресъздават това геномно сливане чрез кръстосване на двата древни вида фъстъци и изследвайки резултатите в седем поколения растения. Показан е интересен модел на размяна на ДНК и делеции (елиминации), които настъпват в поколенията, което обяснява разнообразния размер, форма, цвят и други характеристики на фъсъците днес.

David J. Bertioli et al, The genome sequence of segmental allotetraploid peanut Arachis hypogaea, Nature Genetics (2019). DOI: 10.1038/s41588-019-0405-z

Източник: Phys.org

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInPrint this page