Виноградные лозы лежат в основе мирового производства вина и продуктов питания, однако их разведение остается сложной задачей из-за их сложного генома и уязвимости к болезням. Отсутствие полной сборки генома долгое время препятствовало прогрессу в генетической модификации винограда, ограничивая развитие устойчивых к болезням сортов. Этот пробел в знаниях подчеркнул острую необходимость тщательного исследования генома Thompson Seedless, чтобы раскрыть его селекционный потенциал и раскрыть его генетические секреты.

Сделав важный шаг вперед в виноградарстве, исследователи из Северо-Западного университета A&F опубликовали в журнале беспрецедентную сборку генома винограда Томпсон без косточек. Исследования в области садоводства . Опубликованное 13 декабря 2023 года исследование (DOI: 10.1093/hr/uhad260) предлагает комплексную сборку генома без пробелов от теломер к теломерам, открывающую новую эру функциональной геномики винограда. Эта веха не только завершает генетическую карту сорта Thompson Seedless, но и устанавливает новый стандарт для исследований виноградной лозы.

Исследование представляет исключительно подробную сборку генома винограда Томпсон без косточек, что знаменует собой значительный прогресс в геномике виноградной лозы. Используя передовые технологии секвенирования, команда добилась сборки генома без пробелов, охватывающей все 19 хромосом с замечательной непрерывностью N50 в 27,1 МБ. Эта новая сборка не только заполняет пробелы, оставленные предыдущими усилиями, но также включает дополнительные 31,5 Мб высококачественных данных о последовательностях, что позволяет аннотировать более 30 000 генов, кодирующих белки. Ключевым моментом исследования является подробный анализ генов, связывающих нуклеотиды с богатыми лейцином повторами (NLR), которые имеют решающее значение для устойчивости растений к болезням. Исследователи выявили заметное снижение количества NLR двух типов, что может объяснить восприимчивость сорта к грибковым заболеваниям. С другой стороны, наблюдалось увеличение третьего типа гена NLR, что указывает на эволюционную адаптацию к давлению патогенов. Эти открытия предлагают генетическую основу для понимания механизмов устойчивости винограда к болезням и создают основу для разработки сортов с большей устойчивостью к болезням.

Доктор Джуньянг Сонг, автор исследования, прокомментировал: «Наша работа не только устраняет пробелы в предыдущей сборке генома, но также предоставляет комплексную генетическую карту для селекции виноградной лозы. Этот прорыв будет способствовать выведению устойчивых к болезням сортов винограда и углубить наше понимание генетики винограда».

Высококачественный эталонный геном Thompson Seedless значительно ускорит инициативы по молекулярной селекции винограда. Этот генетический ресурс дает важную информацию о таких ключевых характеристиках, как отсутствие косточек, устойчивость к болезням и цветовые характеристики, которые можно использовать для улучшения выращивания виноградной лозы во всем мире. Исследования открывают путь к созданию новых сортов винограда с улучшенными характеристиками, обещающих пользу как сельскохозяйственной отрасли, так и потребителям.

###

Ссылки

DOI

10.1093/ч/uhad260

Исходный URL-адрес источника

https://doi.org/10.1093/hr/uhad260

Информация о финансировании

Эта работа была поддержана Национальным фондом естественных наук Китая (U1603234, 32002000, 32202423), Ключевой программой исследований и разработок провинции Шэньси (Программа № 2023-YBNY-075) и Китайским национальным банком генов (CNGB).

О Исследования в области садоводства

Исследования в области садоводства является журналом открытого доступа Нанкинского сельскохозяйственного университета, занимающим первое место в категории «Садоводство» в журнале Journal Citation Reports™ от Clarivate, 2022. Журнал стремится публиковать оригинальные исследовательские статьи, обзоры, точки зрения, комментарии, корреспондентские статьи и письма в адрес редактор, посвященный всем основным садоводческим растениям и дисциплинам, включая биотехнологию, селекцию, клеточную и молекулярную биологию, эволюцию, генетику, межвидовые взаимодействия, физиологию, а также происхождение и одомашнивание сельскохозяйственных культур.