Вчені створили найдетальнішу генетичну мапу огірка

Огірок — третя за обсягами виробництва овочева культура у світі після томатів і цибулі.

Джерело: phys.org

Однак створення кращих сортів — стійкіших до стресів, із правильною формою плоду та без порожнистості — залишається складним завданням. Дослідження, опубліковане в журналі Nature Genetics, показало, що вирішальну роль у селекції відіграють не лише точкові мутації ДНК, а й великі структурні зміни геному.

Команда під керівництвом професора Чжандзюня Фея з Boyce Thompson Institute створила графовий пангном огірка — найповнішу генетичну карту культури на основі 39 високоякісних геномів. Вчені виявили 171 892 структурні варіанти — великі вставки, делеції та перебудови ДНК, які суттєво вплинули на еволюцію огірка та його господарські ознаки. Під час одомашнення найбільш шкідливі великі варіанти поступово «вичищалися» природним і штучним добором, тоді як менш небезпечні точкові мутації накопичувалися.

Дослідження також простежило шлях огірка від Індії до Азії, Європи й Америки. Виявлено, що під час поширення культури структурні варіанти продовжували відсіюватися, що свідчить про сильніший довгостроковий добір проти великих змін геному. Крім того, вчені зафіксували потрапляння генів диких популяцій до європейських сортів: разом із корисними ознаками могли переноситися й приховані шкідливі варіанти.

Отримані результати мають практичне значення для сучасної селекції. Врахування «генетичного навантаження» структурних варіантів у прогностичних моделях покращує передбачення таких характеристик, як форма плоду чи його порожнистість. Розроблені підходи можуть бути застосовані і до інших культур, прискорюючи створення врожайніших, якісніших і стійкіших сортів.