Калифорния производит 99 процентов грецких орехов, выращиваемых в Соединенных Штатах. Новое исследование может дать значительный толчок растущей индустрии грецкого ореха в штате стоимостью 1,6 миллиарда долларов, облегчив разведение деревьев грецкого ореха, лучше приспособленных для борьбы с переносимыми через почву патогенами, которые в настоящее время преследуют многих из 4800 производителей в Калифорнии..
В новом исследовании группа ученых из Калифорнийского университета в Дэвисе и Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) Министерства сельского хозяйства США использовали уникальный подход для секвенирования геномов английского грецкого ореха и его дикого североамериканского родственника, нажав в возможности двух современных технологий: секвенирования ДНК с длительным считыванием и оптического картирования генома. Полученные в результате последовательности генома считаются наиболее качественными среди всех древесных многолетников, когда-либо собранных.
«Секвенировав геном гибрида грецкого ореха, мы получили полные последовательности геномов обоих родителей за время, обычно необходимое для создания последовательности одного генома», - сказал Минг-Ченг Луо, ведущий исследователь проекта по геномике и генетик-исследователь в Департаменте наук о растениях Калифорнийского университета в Дэвисе.
Этот подход может быть применен к секвенированию генома деревьев и многих других древесных многолетников, открывая путь к лучшему пониманию генетических чертежей миндаля, орехов пекан, фисташек и винограда.
«Как и грецкий орех, эти другие культуры естественным образом перекрестно опыляются и, следовательно, очень изменчивы», - сказал Ян Дворжак, со-главный исследователь и профессор генетики факультета наук о растениях Калифорнийского университета в Дэвисе. «Изменчивость всегда сильно усложняла нашу способность производить высококачественную последовательность генома для таких культур, но эти новые технологии теперь делают это возможным», - добавил Дворжак.
В Калифорнии грецкие орехи выращивают в коммерческих целях, используя подвои, выбранные специально из-за их способности переносить различные болезни, передающиеся через почву.
«Мы решили скрестить широко используемый английский грецкий орех специально с диким техасским черным орехом из-за его природной устойчивости к нескольким почвенным болезням и корневым нематодам, которые являются серьезными вредителями грецкого ореха в Калифорнии», - сказал Дэн Клюпфель., ученый USDA-ARS и главный исследователь проекта по развитию корневища грецкого ореха.
Собранные последовательности геномов двух видов грецкого ореха также теперь помогут исследователям идентифицировать генетические маркеры, которые селекционеры могут использовать для создания новых сортов с улучшенной устойчивостью к патогенам и вредителям.