Высококачественная последовательность генома сухого мармелада, а также последовательности деревьев по всему его ареалу пролили свет на историю одомашнивания этого древнего фруктового дерева, которое люди выращивали более 7 000 лет.
Исследователи из Института Бойса Томпсона (BTI) сотрудничали с группой под руководством Сингана Ли из Северо-Западного университета A&F в Янлинге, Китай, чтобы секвенировать сухой мармелад, или «китайский финик». Исследование, опубликованное в журнале PLOS Genetics, идентифицирует геномную область, лежащую в основе содержания сахара и кислоты во фруктах, что является ключевым фактором одомашнивания мармеладов. процесс создания улучшенных сортов мармелада может использовать последовательности, чтобы помочь в принятии будущих селекционных решений.
Зизюм - популярный сухофрукт в Китае и других частях Азии и Карибского бассейна. Только китайцы производят более четырех миллионов тонн зизифуса каждый год, причем на сухой мармелад приходится 80 процентов от общего объема производства. Сорта мармелада, которые едят свежими, имеют более хрустящую текстуру, в то время как сушеные, как правило, имеют более грубую мякоть.
Исследователи построили последовательность генома сухого мармелада и сравнили ее с последовательностями 31 дикого и культивируемого дерева. Когда исследователи сравнили геном сухого мармелада со свежим, секвенированным другой группой в 2014 году, они обнаружили несколько различий в генах, связанных со структурой клетки.
«Многие гены, участвующие в метаболизме клеточной стенки, были изменены между двумя видами», - сказал доцент BTI Чжанцзюнь Фей. «Структура клеточных стенок высушенного и свежего сырья была совершенно разной».
Они также определили области генома, ответственные за более высокое содержание сахара и пониженный уровень кислоты во фруктах, что одинаково для всех культурных сортов. Эти «выборочные взмахи» лежат в основе более сладких и менее кислых плодов, которые люди равномерно отбирают во время одомашнивания дерева.
Геном может служить основой для селекционеров мармеладов, которые хотят улучшить фрукты или деревья мармелад и ввести новые черты в сорта.
«Разведение и одомашнивание деревьев намного сложнее, чем выращивание овощей, потому что это долгий процесс», - сказал Фэй. «Одно поколение от семян до плодов иногда занимает несколько лет».
Еще одна проблема - совместимость. Не все сорта могут успешно скрещиваться. Чтобы решить эту проблему, исследователи определили область генома, связанную с самосовместимостью, называемую S-локусом. Они исследовали паттерны последовательности в этом регионе в различных линиях зизифуса, чтобы предоставить рекомендации по отбору родителей для скрещивания, первого шага в традиционной селекции..
Результаты исследования могут также быть полезны для селекции других сортов фруктов, таких как яблоки, циклы селекции которых длительны, а получение правильного сочетания сахара, кислоты и фруктовой текстуры жизненно важно для создания вкусных и товарных фруктов..