Выявлены генетические варианты в транскриптомах мякоти чудесных ягод
Чудесная ягода (Synsepalum dulcificum) — ботанический источник миракулина, натурального некалорийного подсластителя. Растение родом из Западной Африки, где его более 100 лет используют для улучшения вкуса местных продуктов.
В мякоти плодов содержится гликопротеин миракулин. Он связывается со сладкими рецепторами на языке и при воздействии кислоты меняет конформацию, вызывая сильное ощущение сладости даже без сахара.
Долгое время для этого тропического вида не хватало фундаментальной молекулярной и генетической информации. Однако недавно стали доступны ключевые ресурсы:
- Полная последовательность хлоропластного генома (1.6 Мб, 133 гена).
- Хромосомная сборка генома (~550 Мб, 37 911 генов) и транскриптомы различных тканей.
Большинство исследований было сосредоточено на самом белке миракулине, а не на генетике или анализе разнообразия.
Новое исследование проанализировало транскриптомы мякоти четырех морфотипов ягоды ("Sangria", "Vermilion", "Flame", "Cherry"). Консенсусный транскриптом включил 91 856 транскриптов.
Ключевые результаты:
- Чтения, соответствующие гену миракулина, имели наибольшую представленность в индивидуальных транскриптомах мякоти.
- С помощью qRT-PCR подтвердили, что самые высокие уровни транскриптов миракулина — в мякоти и кожуре плода. Более низкие, но детектируемые уровни найдены в листьях, корнях и цветках.
- На основе данных транскриптомов были разработаны наборы SNP-маркеров (однонуклеотидных полиморфизмов).
Значение работы:
- Выявленные SNP помогут генотипировать существующие коллекции растений, охарактеризованные по качеству и урожайности плодов.
- Это решит проблему группировки морфотипов для анализа данных, вызванную ранее неизвестной генетикой.
- Маркеры позволят создать недорогие тесты для анализа генетического разнообразия коллекций в Африке.
- SNP, расположенные в экзонах, могут иметь биологическое значение для будущих исследований.
Вывод: Проведенная геномическая работа закладывает основу для программ селекции и генетического улучшения этого вида, что может определить его будущие экономические перспективы.
Исследование опубликовано в Journal of the American Society for Horticultural Science.