Первый полный геном арахиса секвенирован

Международная инициатива по геному арахиса (IPGI) — группа международных генетиков сельскохозяйственных культур — успешно секвенировала геном арахиса.

Новая последовательность генома арахиса станет доступна исследователям и селекционерам по всему миру для выведения более продуктивных и устойчивых сортов.

Арахис (Arachis hypogaea), или земляной орех, важен как в коммерческом, так и в пищевом отношении. Эта богатая маслом и белком бобовая культура является товарной культурой в развитых странах и важной продовольственной культурой в развивающихся странах.

"Урожай арахиса важен для США, но он также очень важен для развивающихся стран. Во многих регионах это основной источник калорий для семей и товарная культура для фермеров", — сказал Скотт Джексон, председатель IPGI.

Ежегодно в мире под арахисом занято около 24 миллионов гектаров, а производство составляет около 40 миллионов метрических тонн.

"Улучшение сортов арахиса для повышения устойчивости к засухе, насекомым и болезням может помочь фермерам в развитых странах производить больше арахиса с меньшим количеством пестицидов и других химикатов, а фермерам в развивающихся странах — прокормить свои семьи", — отметил генетик Раджив Варшни.

Сложность генома и подход к секвенированию

Современный культурный арахис является результатом естественного скрещивания двух диких видов, Arachis duranensis и Arachis ipaensis, которое произошло в северной Аргентине 4000–6000 лет назад. Поскольку его предки были двумя разными видами, арахис является полиплоидом и несет два отдельных генома, обозначенных как A и B субгеномы.

Чтобы составить карту генома, исследователи секвенировали геномы двух видов-предков, которые вместе представляют культурный арахис. Последовательности дают доступ к 96% всех генов арахиса в их геномном контексте.

• A. duranensis служит моделью для A субгенома культурного арахиса.
• A. ipaensis представляет B субгеном.

Значение и перспективы

Знание последовательностей геномов двух родительских видов позволит:

• Распознавать геномную структуру культурного арахиса, различая два субгенома.
• Ускорить разработку генетических маркеров.
• Заложить основу для новых сортов с повышенной устойчивостью к болезням и засухе.
• Расшифровать геномные изменения, приведшие к доместикации арахиса (увеличение количества и размера семян).

Сборки последовательностей генома и дополнительная информация доступны на сайте peanutbase.org.

Пищевая ценность и глобальная роль

Помимо того, что арахис является богатым источником масла (44–55%), белка (20–50%) и углеводов (10–20%), его семена — важный источник ниацина, фолата, кальция, фосфора, магния, цинка, железа, рибофлавина, тиамина и витамина E.

"Секвенирование арахиса — это не только большой скачок вперед в генетике растений, но и потенциально большой шаг к стабилизации сельского хозяйства в развивающихся странах", — сказал Дейв Хойзингтон из USAID.

"Имея последовательность генома арахиса, исследователи получат гораздо лучшие инструменты для ускорения разработки новых сортов с улучшенной урожайностью и питательностью", — отметил он.