Исследователи из Китая и Германии впервые полностью расшифровали геном картофеля, сообщает ТАСС. Это помогло им раскрыть историю эволюции этого растения и выделить ключевые участки ДНК, связанные с ростом и устойчивостью к болезням. Информацию об этом опубликовала пресс-служба немецкого Института селекции растений (IPZ).
«Расшифровка генома картофеля позволит нам запустить высокоэффективные программы по селекции, которые позволят создать новые сорта, обладающие высокой урожайностью и при этом стойкие к глобальному потеплению, что станет критически важным в ближайшие десятилетия», — заявил профессор IPZ Корбиниан Шнеебергер.
Выращиванию картофеля мешают многие грибные и бактериальные болезни, а также различные вредители, такие как колорадский жук и нематоды. Ученые и селекционеры пытаются бороться с ними, создавая новые сорта обычного и генно-модифицированного картофеля.
Профессор Шнеебергер и его коллеги получили потенциальное решение для этой проблемы в рамках масштабного проекта, направленного на полную расшифровку генома картофеля. В прошлом ученые уже пытались получить эти сведения, однако этому мешало крайне сложное устройство генома картофеля — он состоит из четырех идентичных наборов хромосом, содержащих в себе большое число повторов.
Новые технологии секвенирования ДНК и алгоритмы анализа генетической информации помогли немецким и китайским генетикам решить эту задачу для сорта Отава. Для расшифровки генома ученые собрали большое число пыльцевых зерен, чей генетический материал содержит в себе лишь две, а не четыре копии хромосом.
Подобный подход значительно упростил задачу, но при этом он потребовал расшифровки очень большого числа фрагментов ДНК и их последующего объединения при помощи компьютерных алгоритмов. В конечном итоге ученые получили виртуальную копию полного генома картофеля, который состоит из примерно 3,1 млрд. генетических «букв»-нуклеотидов и содержит в себе свыше 38 тыс. генов.
Последующий анализ их структуры раскрыл непростую эволюционную историю картофеля. Ученые обнаружили, что эта культура относительно недавно пережила удвоение генома в результате близкородственного скрещивания. Вдобавок, ученые раскрыли необычные различия в уровне активности копий одних и тех же генов, расположенных в разных хромосомах, потенциально влияющие на эффективность скрещивания разных сортов картофеля.
Эти сведения, как надеются ученые, помогут вывести новые сорта или модифицировать геном таким образом, что картофель будет быстрее расти, лучше сопротивляться фитофторе и другим болезням, а также будет менее подвержен действию различных стрессовых факторов.
