Исследователи из Института Бойса Томпсона (BTI), Министерства сельского хозяйства США (USDA) и сотрудников из Китая и Франции получили первую высококачественную последовательность генома бутылочной тыквы (Lagenaria siceraria) и реконструированный геном самого последнего предка Cucurbitaceae.
Исследование было поддержано по соглашению с USAID в рамках программы Feed-the-Future и в рамках гранта Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США.
Также известная как калебас, бутылочная тыква ценится за ее многочисленные практические и культурно значимые применения в еде, медицине и новинках, таких как музыкальные инструменты, посуда, контейнеры и украшения. В качестве подвоя для других бахчевых культур бутылочная тыква также служит объектом геномных исследований.
Несмотря на это, высококачественная последовательность генома тыквы недоступна, и большая часть эволюционной истории современных тыквенных и их генетических взаимоотношений остается в значительной степени неизвестной.
В своих выводах исследователи сравнили секвенированный геном бутылочной тыквы с геномами других видов тыквенных, что позволило им реконструировать древнюю геномную историю семейства Cucurbitaceae.
"Используя этот геном и другие доступные геномы видов тыквенных, включая арбуз, дыню, огурец и тыкву, мы реконструировали геном самого недавнего общего предка тыквенных, что дает представление о палеоистории эволюции генома тыквенных, ", по словам Чжанцзюня Фэя, доцента БТИ.
Последовательность генома высококачественной бутылочной тыквы также обеспечивает исчерпывающую коллекцию генетических взаимоотношений между бутылочной тыквой и другими видами тыквенных, которые можно использовать для ускорения улучшения качества тыквы и повышения устойчивости к стрессовым факторам, таким как болезни и холод..
«Это исследование позволит исследователям обнаружить новые гены и разработать новые молекулярные маркеры, которые можно использовать для выведения сортов бутылочной тыквы более высокого качества и устойчивости к болезням», - сказал Фей.
Исследователи смогли продемонстрировать полезность последовательности генома, обнаружив гены, связанные с одним особенно разрушительным заболеванием: вирусом кольцевой пятнистости папайи (PRSV).
«Высококачественный геном бутылки помог составить карту локуса, обеспечивающего устойчивость к PRSV, одному из самых разрушительных вирусов, поражающих папайю и тыквенные культуры во всем мире», - сказал Кай-Шу Линг, патолог-исследователь из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США. (USDA-ARS).
«Последовательность генома, несомненно, облегчит открытие дополнительных генов устойчивости к болезням и многих других полезных признаков у бутылочной тыквы», - сказал Линг.