Naukowcy zaprezentowali najbardziej kompleksowy jak dotąd zestaw danych genetycznych i cech bakłażana (Solanum melongena ), zapewniając hodowcom potężne narzędzie do opracowywania ulepszonych odmian dostosowanych do różnych warunków środowiskowych i zmiany klimatu. Badanie, opublikowane w czasopiśmie Nature Communications, kataloguje pełny zakres zmienności genetycznej (pangenom) i mierzalnych cech (panfenom) w obrębie gatunku, obejmując ponad 3400 linii bakłażanów uprawnych i dzikich.
Odblokowanie potencjału genetycznego bakłażana
Pangenom to kompletny zestaw genów występujących we wszystkich odmianach bakłażana, w tym geny odpowiedzialne za takie cechy, jak odporność na choroby, jakość owoców i rozwój kręgosłupa. W przeciwieństwie do pojedynczego genomu referencyjnego, pangenom obejmuje całe spektrum różnorodności genetycznej, umożliwiając hodowcom roślin identyfikację i wykorzystanie korzystnych genów, które mogą nie występować w konwencjonalnych odmianach.
To wszechstronne źródło powstało w ciągu ośmiu lat w wyniku analizy globalnej kolekcji bakłażanów, w tym współczesnych odmian, starożytnych ras lokalnych i dzikich krewnych. Prawie 700 odmian pochodziło z Centrum Zasobów Biologicznych Roślin INRAE w Awinionie, co przyczyniło się do poszerzenia zbioru danych.
Badania terenowe ujawniają powiązania cecha-gen
Aby powiązać geny z wynikami w świecie rzeczywistym, zespół badawczy przeprowadził próby terenowe w Walencji (Hiszpania), Montano Lombardo (Włochy) i Antalyi (Turcja). Lokalizacje te reprezentują różne klimaty i praktyki uprawy, co gwarantuje, że wyniki będą istotne dla różnych regionów.
W badaniu zbadano 368 odmian bakłażana, a także dwóch dzikich przodków (Solanum insanum i Solanum incanum ), sekwencjonując ich genomy i oceniając 218 cech agronomicznych. Wyniki pokazały, że genom bakłażana zawiera 16 300 „niezbędnych” rodzin genów – obecnych we wszystkich odmianach – i 4000 „dodatkowych” rodzin genów – występujących tylko w niektórych liniach.
Kluczowe cechy i czynniki genetyczne
W badaniu zidentyfikowano ponad 3000 powiązań między cechami agronomicznymi a genami oraz wskazano mutacje DNA odpowiedzialne za wiele z nich. W publikacji skupiono się na trzech kluczowych cechach:
- Odporność na więdnięcie Fusarium : Główna choroba grzybowa zagrażająca plonom bakłażanów.
- Zawartość kwasu izochlorogenowego : Związki przeciwutleniające powodujące gorycz i brązowienie owoców.
- Tworzenie cierni : cecha wpływająca na przetwarzanie i prezentację.
Pozostałe 215 funkcji zostanie szczegółowo opisanych w przyszłych publikacjach.
Konsekwencje dla selekcji i adaptacji
Przy światowej produkcji bakłażanów przekraczającej 60 milionów ton rocznie, badania te zapewniają hodowcom potężne narzędzie do opracowywania odmian dostosowanych do lokalnych warunków i zmiany klimatu. Wykorzystując pangenom i panfenom, hodowcy mogą przyspieszyć wybór doskonałych linii o zwiększonej odporności na choroby, jakości owoców i potencjale plonowania.
Badanie to stanowi ważny krok naprzód w zrozumieniu różnorodności genetycznej bakłażana i jego potencjału w zakresie przyszłej adaptacji. Bezpłatnie dostępny zbiór danych umożliwi hodowcom na całym świecie tworzenie bardziej odpornych i produktywnych odmian bakłażanów dla przyszłych pokoleń.
