Vědci představili dosud nejkomplexnější soubor genetických údajů a údajů o vlastnostech lilku vejcoplodého (Solanum melongena ), který šlechtitelům poskytl výkonný nástroj pro vývoj vylepšených odrůd přizpůsobených různým podmínkám prostředí a změnám klimatu. Studie, publikovaná v časopise Nature Communications, katalogizuje celou škálu genetických variací (pangenom) a měřitelných charakteristik (panfenom) v rámci druhu a zahrnuje více než 3 400 pěstovaných a divokých linií lilku.
Uvolnění genetického potenciálu lilku
Pangenom je kompletní sada genů přítomných ve všech odrůdách lilku, včetně genů odpovědných za vlastnosti, jako je odolnost vůči chorobám, kvalita plodů a vývoj páteře. Na rozdíl od jediného referenčního genomu pokrývá pangenom celé spektrum genetické diverzity, což umožňuje šlechtitelům rostlin identifikovat a využívat prospěšné geny, které nemusí být přítomny v konvenčních odrůdách.
Tento komplexní zdroj byl vytvořen během osmi let analýzou globální sbírky lilku vejcoplodého, včetně moderních odrůd, starověkých krajinných ras a divokých příbuzných. Téměř 700 odrůd pocházelo z INRAE Vegetable Biological Resource Center v Avignonu, což přispělo k šíři souboru dat.
Terénní studie odhalují asociace mezi vlastnostmi a geny
Pro propojení genů s výkonem v reálném světě provedl výzkumný tým terénní testy ve Valencii (Španělsko), Montano Lombardo (Itálie) a Antalyi (Turecko). Tato místa představují různé podnebí a pěstitelské postupy, což zajišťuje, že výsledky jsou relevantní pro různé regiony.
Studie zkoumala 368 kultivarů lilku a také dva divoké předky (Solanum insanum a Solanum incanum ), sekvenovala jejich genomy a hodnotila 218 agronomických znaků. Výsledky ukázaly, že genom lilku obsahuje 16 300 “esenciálních” genových rodin – přítomných ve všech odrůdách – a 4 000 “extra” genových rodin – nalezených pouze v určitých liniích.
Klíčové vlastnosti a genetické faktory
Studie identifikovala více než 3000 asociací mezi agronomickými rysy a geny a přesně určila mutace DNA zodpovědné za mnohé z nich. Publikace se zaměřuje na tři hlavní rysy:
- Odolnost proti vadnutí Fusarium : Závažné houbové onemocnění, které ohrožuje výnosy lilku.
- Obsah kyseliny isochlorogenní : Antioxidační sloučeniny spojené s hořkostí a hnědnutím ovoce.
- Tvorba trnů : funkce, která ovlivňuje zpracování a prezentaci.
Zbývajících 215 funkcí bude podrobně popsáno v budoucích publikacích.
Důsledky pro výběr a přizpůsobení
S celosvětovou produkcí lilku přesahující 60 milionů tun ročně poskytuje tento výzkum chovatelům mocný nástroj k vývoji odrůd přizpůsobených místním podmínkám a klimatickým změnám. Použitím pangenomu a panfenomu mohou šlechtitelé urychlit selekci vynikajících linií se zlepšenou odolností vůči chorobám, kvalitou plodů a výnosovým potenciálem.
Tato studie představuje důležitý krok vpřed v pochopení genetické diverzity lilku a jeho potenciálu pro budoucí adaptaci. Volně dostupný soubor dat umožní šlechtitelům po celém světě vytvářet odolnější a produktivnější odrůdy lilku pro příští generace.
