Расшифрованы генетические секреты капусты: ключевые инверсии подавляют рекомбинацию для улучшения сортов

Хромосомные инверсии — это структурные вариации, играющие значительную роль в подавлении генетической рекомбинации, тем самым закрепляя благоприятные аллельные комбинации. Они имеют решающее значение для поддержания коадаптированных генотипов и участвуют в эволюции видов.

Недавнее исследование, проведенное Государственной ключевой лабораторией селекции овощных культур Китайской академии сельскохозяйственных наук и Государственной ключевой лабораторией генетики и улучшения зародышевой плазмы сельскохозяйственных культур Нанкинского сельскохозяйственного университета, было опубликовано в журнале Horticulture Research 30 января 2024 года.

Исследование сосредоточено на мутанте желто-зеленых листьев YL-1 у капусты. В нем идентифицированы две крупные хромосомные инверсии, INV1 и INV2, на хромосоме 1 в локусе BoYgl-1, которые вызывают сильное подавление рекомбинации.

• Содержание хлорофилла и каротиноидов в YL-1 было значительно снижено по сравнению с нормальным зеленолистным сортом A192, что влияет на эффективность фотосинтеза.
• С использованием современных геномных технологий, включая секвенирование Illumina, PacBio и Hi-C, был собран геном YL-1 и проведено сравнение с референсным геномом TO1000.
• Эти инверсии были обнаружены в 44 из 195 линий капусты, что подчеркивает их эволюционное значение.

Доктор Фэнцин Хань, ведущий ученый Китайской академии сельскохозяйственных наук, заявил: «Открытие этих крупных хромосомных инверсий открывает новые возможности для генетических исследований и селекции капусты. Понимание механизмов подавления рекомбинации позволит нам разрабатывать более устойчивые и коммерчески ценные сорта капусты».

Исследование предоставляет инструменты для селекционеров по созданию сортов капусты с лучшей устойчивостью к болезням, питательной ценностью и адаптацией к климату. Понимание подавления рекомбинации может помочь в создании стабильных генотипов с полезными признаками, прокладывая путь для аналогичных исследований на других культурах.