У спільному дослідженні, результати якого були опубліковані в журналі Nature Genetics , Вчені з Центру вивчення генома при Китайській академії сільськогосподарських наук ( CAAS ), Пекінського інституту вивчення генома ( BGI ) І ряду інших наукових центрів, провели великомасштабну розшифровку генома огірка .
Карта, складена генетиками на основі вивчення більш 115 тисяч смарагдових плодів по всьому світу, включає в себе дані про 3,6 мільйони варіацій генів. Дана робота буде корисною і для ботаніків, і для фермерів, що займаються підвищенням врожайності культур.
Огірок є не тільки самим споживаним овочем у всьому світі, але і модельної системою для вивчення статевої детермінації і судинної біології рослин. Секвенування геномів рослин не так поширене, як та ж процедура у тварин, але саме огірок став сьомим рослиною, чию генетичну карту склали в 2009 році.
Оскільки цей організм заслуговує найпильнішої уваги, розшифрувати його геном вчені вирішили повторно, зробивши при цьому акцент на генетичні варіації. Дослідники з CAAS і BGI простежили за 115 спадковими лініями огірків, узятих з 3342 зразків по всьому світу. Ви також доповнили даними про генах дикого огірка.
В цілому було виявлено більше 3,3 мільйона однонуклеотидних поліморфізмів , Більше 0,33 мільйонів дрібних генетичних вставок і делеций і 594 варіацій наявності-відсутності деяких генів.
Крім того, генетики отримали результати модельних аналізів популяційної структури виду і філогенетичної реконструкції. Ці результати показали, що представники трьох культурних груп - євразійської, східно-азіатської і округу Сишуанбаньна - походять від одного загального предка і є генетично однорідними.
Однак зразки з індійської групи є представниками субструктури і мають явні свідчення генетичних відмінностей ( гетерогенності ). Подальший аналіз також виявив споконвічний статус індійської групи, а це допоможе впровадити нові аллели в культурний генофонд.
В рамках свого дослідження генетики також провели порівняльний аналіз овочевих і зернових культур. Результати показали, що три овочеві культури (огірок, кавун і помідор) пройшли через більш вузький ефект пляшкового горлечка , Ніж зернові культури, такі як рис, кукурудза і соя.
Це означає, що огірки, наприклад, відчували більше скорочення свого генофонду , Ніж рис або кукурудза. Дану інформацію необхідно було з'ясувати для того, щоб зрозуміти, як скорочувалася кількість видів рослини в процесі одомашнення.
Порівнюючи огірок звичайний і огірок дикий, дослідники спробували простежити, які зміни відбулися на генетичному рівні в ході еволюції даної рослини.
Дикий огірок на смак дуже гіркий. Важливим етапом в процесі одомашнення огірка людиною було позбавлення від неприємного смаку, який забезпечується активністю двох генетичних локусів - Bi і Bt. Новітнє дослідження показало, що локус Bt був обмежений регіоном 442-KB на п'ятій хромосомі, яка включає в себе 67 генів.
Одним з найважливіших етапів дослідження було виявлення генів, що відповідають за відмінні риси зразків з різних груп. У цій частині роботи найбільший інтерес вчених привернуло досить незвичайне для даного виду овочів явище - помаранчевий внутріплоднік . Він є характерною особливістю огірків з Сішуанбаньнаской групи.
За помаранчевий колір відповідає велика кількість рослинного пігменту бета-каротину , Яке контролює один рецесивний ген. Дана інформація допоможе вивести сорт огірків з найбільшою поживну цінність і корисними властивостями. Адже продукти, що містять бета-каротин, поставляють в наш організм велику кількість антиоксидантів.
Також по темі:
Генетики склали карту геному какао
Вчені розшифрували геном ячменю, на черзі - пшениця
Вчені прочитали геном дикого азіатського банана
Геном хижого рослини спростував теорію про необхідність сміттєвої ДНК
Геном солодкої картоплі розповів про давніх мореплавців
