Дослідники представили найповніший на сьогоднішній день набір генетичних даних і даних про ознаки баклажана (Solanum melongena ), надаючи селекціонерам потужний інструмент для розробки покращених сортів, адаптованих до різних умов навколишнього середовища та зміни клімату. Дослідження, опубліковане в журналі Nature Communications, каталогізує повний спектр генетичних варіацій (пангеном) і вимірних характеристик (панфеном) у межах виду, охоплюючи понад 3400 культивованих і диких ліній баклажанів.
Розкриття генетичного потенціалу баклажанів
Пангеном — це повний набір генів, присутніх у всіх сортах баклажанів, включаючи гени, відповідальні за такі властивості, як стійкість до хвороб, якість плодів і розвиток хребта. На відміну від єдиного еталонного геному, пангеном охоплює весь спектр генетичного різноманіття, дозволяючи селекціонерам визначати та використовувати корисні гени, які можуть бути відсутні в звичайних сортах.
Цей комплексний ресурс створювався протягом восьми років шляхом аналізу глобальної колекції баклажанів, включаючи сучасні сорти, стародавні місцеві сорти та дикі родичі. Майже 700 сортів надійшли з Центру рослинних біологічних ресурсів INRAE в Авіньйоні, що сприяло розширенню набору даних.
Польові дослідження виявляють асоціації між ознаками та генами
Щоб зв’язати гени з продуктивністю в реальному світі, дослідницька група провела польові випробування у Валенсії (Іспанія), Монтано-Ломбардо (Італія) та Анталії (Туреччина). Ці місця представляють різні кліматичні умови та методи вирощування, що гарантує, що результати відповідають різним регіонам.
Дослідження вивчило 368 сортів баклажанів, а також двох диких предків (Solanum insanum і Solanum incanum ), секвенувавши їхні геноми та оцінивши 218 агрономічних ознак. Результати показали, що геном баклажана містить 16 300 «важливих» сімейств генів, присутніх у всіх сортах, і 4000 «додаткових» сімейств генів, знайдених лише в певних лініях.
Ключові риси та генетичні фактори
Дослідження виявило понад 3000 асоціацій між агрономічними ознаками та генами та точно вказало на мутації ДНК, відповідальні за багато з них. Публікація фокусується на трьох ключових характеристиках:
- Стійкість до фузаріозу : головне грибкове захворювання, яке загрожує врожаю баклажанів.
- Вміст ізохлорогенової кислоти : антиоксидантні сполуки, пов’язані з гіркотою та потемнінням фруктів.
- Утворення шипів : особливість, яка впливає на обробку та презентацію.
Решта 215 функцій будуть детально описані в наступних публікаціях.
Наслідки для відбору та адаптації
Оскільки глобальне виробництво баклажанів перевищує 60 мільйонів тонн на рік, це дослідження надає селекціонерам потужний інструмент для виведення сортів, адаптованих до місцевих умов і зміни клімату. Використовуючи пангеном і панфеном, селекціонери можуть прискорити відбір кращих ліній із покращеною стійкістю до хвороб, якістю плодів і потенційною врожайністю.
Це дослідження є важливим кроком вперед у розумінні генетичного різноманіття баклажанів та їх потенціалу для майбутньої адаптації. Безкоштовно доступний набір даних дозволить селекціонерам у всьому світі створювати більш стійкі та продуктивні сорти баклажанів для майбутніх поколінь.
