Исследователи представили наиболее полный на сегодняшний день набор генетических и признаковых данных для баклажана (Solanum melongena ), предоставив селекционерам мощный инструмент для разработки улучшенных сортов, приспособленных к различным условиям окружающей среды и изменению климата. Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, каталогизирует полный спектр генетических вариаций (пангеном) и измеримых характеристик (панфеном) в пределах вида, охватывая более 3400 культивированных и диких линий баклажана.
Раскрытие генетического потенциала баклажана
Пангеном представляет собой полный набор генов, присутствующих во всех сортах баклажана, включая гены, ответственные за такие признаки, как устойчивость к болезням, качество плодов и развитие шипов. В отличие от единого эталонного генома, пангеном охватывает весь спектр генетического разнообразия, позволяя селекционерам выявлять и использовать полезные гены, которые могут отсутствовать в обычных сортах.
Этот комплексный ресурс был создан за восемь лет путем анализа глобальной коллекции баклажанов, включая современные сорта, древние ландрасы и дикие родственники. Почти 700 сортов поступили из Биологического ресурсного центра овощей INRAE в Авиньоне, что способствовало широте набора данных.
Полевые исследования выявляют ассоциации признаков и генов
Чтобы связать гены с реальной производительностью, исследовательская группа провела полевые испытания в Валенсии (Испания), Монтано Ломбардо (Италия) и Анталье (Турция). Эти места представляют собой разнообразные климатические условия и методы выращивания, что гарантирует актуальность результатов для различных регионов.
В исследовании было изучено 368 сортов баклажана, а также два диких предка (Solanum insanum и Solanum incanum ), секвенирование их геномов и оценка 218 агрономических признаков. Результаты показали, что геном баклажана содержит 16 300 «необходимых» семейств генов — присутствующих во всех сортах — и 4000 «дополнительных» семейств генов — встречающихся только в определенных линиях.
Ключевые признаки и генетические драйверы
В исследовании было выявлено более 3000 ассоциаций между агрономическими признаками и генами, точно определены мутации ДНК, ответственные за многие из них. Публикация фокусируется на трех ключевых признаках:
- Устойчивость к фузариозному увяданию : основное грибковое заболевание, угрожающее урожайности баклажанов.
- Содержание изохлорогеновой кислоты : антиоксидантные соединения, связанные с горечью и потемнением плодов.
- Образование шипов : признак, влияющий на обработку и товарный вид.
Остальные 215 признаков будут подробно описаны в будущих публикациях.
Последствия для селекции и адаптации
Учитывая, что мировое производство баклажанов превышает 60 миллионов тонн в год, это исследование предоставляет селекционерам мощный инструмент для разработки сортов, адаптированных к местным условиям и изменению климата. Используя пангеном и панфеном, селекционеры могут ускорить отбор превосходных линий с улучшенной устойчивостью к болезням, качеством плодов и потенциалом урожайности.
Это исследование представляет собой важный шаг вперед в понимании генетического разнообразия баклажана и его потенциала для будущей адаптации. Свободно доступный набор данных позволит селекционерам во всем мире создавать более устойчивые и продуктивные сорта баклажана на поколения вперед.
