Исследователи из Центра геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета Абу-Даби (NYUAD CGSB) и Центра генной инженерии и биотехнологии им. Халифы ОАЭ (KCGEB) в сотрудничестве с другими учреждениями разработали улучшенную сборку генома на сегодняшний день. ладони с использованием технологии секвенирования с длительным чтением. Это улучшение по сравнению с текущими версиями генома поможет продвинуть дальнейшие исследования, а также информировать о методах размножения этого важного источника пищи региона MENA.
Кроме того, исследователи определили гены и мутации, которые приводят к изменению цвета и уровня основных сахаров в плодах финиковой пальмы, включая гены фермента инвертазы, расщепляющего сахарозу на глюкозу и фруктозу. Картирование этих генов цвета фруктов и сахара было проведено с использованием полногеномных ассоциативных исследований (GWAS). GWAS использовался для картирования генов важных заболеваний у людей, и это первый раз, когда он был применен к финиковым пальмам.
Хотя финиковые пальмы (Phoenix dactylifera) являются одной из самых ранних одомашненных древесных культур в мире и остаются основной плодовой культурой в Северной Африке и на Ближнем Востоке, существует мало геномных ресурсов. Это, в сочетании с длительным временем генерации, ограничило эволюционные геномные исследования этого многолетнего вида. В статье «Полное геномное картирование признаков плодов финиковой пальмы», опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи сообщают, что они создали улучшенную сборку генома финиковой пальмы, которая на 18 процентов больше и более непрерывна, чем существующие сборки генома. Эта сборка последовательности генома с длительным чтением в сочетании с доступом к двум большим зрелым садам финиковых пальм в Объединенных Арабских Эмиратах позволила им провести полногеномное картирование ассоциаций этого вида. В результате они успешно нанесли на карту ранее идентифицированный локус определения пола и гены полиморфизма как цвета плодов, так и уровня сахара.
Ведущий ученый и серебряный профессор биологии Нью-Йоркского университета и сотрудник Центра геномики и системной биологии Нью-Йоркского университета в Абу-Даби Майкл Пуругганан прокомментировал: «Поскольку мы сталкиваемся с проблемами в области продовольственной безопасности в будущем, нам нужно будет продолжать изучить геном продовольственных культур, таких как финиковая пальма, чтобы помочь нам в нашей борьбе за обеспечение продовольственной безопасности в мире. Наш прогресс в расширении генома финиковой пальмы, наконец, раскрывает некоторые секреты, объясняющие, как этот вид деревьев продолжает процветать в разнообразных, сложных экосистемах».
Секвенирование генома финиковой пальмы и первое картирование GWAS на этом фруктовом дереве были международными усилиями под руководством NYUAD и KCGEB, в которых также участвовали исследователи из США, Швейцарии, Франции, Великобритании, Саудовской Аравии и Мексики..
Быстрые факты:
- Эта новая и улучшенная последовательность генома, опубликованная сегодня в журнале Nature Communications, поможет ученым изучить генетику этой важной пищевой культуры, а также поможет селекционерам найти новые гены для выведения новых и улучшенных сортов фиников. ладони
- Последовательность генома обеспечивает полный генетический код организма и кодирует все гены, обнаруженные у человека
- Используя новую технологию одномолекулярного реального времени (SMRT), исследователи прочитали в общей сложности более 772 миллионов генетических букв (или пар оснований) генетического кода финиковых пальм.
- В настоящее время это самая полная последовательность генома, доступная для этой древесной культуры
- Используя эту последовательность, ученые также смогли идентифицировать гены, отвечающие за окраску плодов и содержание сахара в финиковых пальмах.