Исследование генетического разнообразия новых образцов миндаля

Исследователи изучили частную коллекцию зародышевой плазмы миндаля, чтобы оценить её потенциал для создания новых сортов, адаптированных к различным условиям выращивания, в условиях растущего мирового спроса.

Исследование, проведённое Службой сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (USDA-ARS) и Национальной системой растительных генетических ресурсов (NPGS) в сотрудничестве с фондом IPPFBE, посвящено анализу генетического разнообразия 94 новых образцов миндаля, в основном из стран Центральной Азии.

Миндаль [Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb] — одна из самых экономически важных культур рода Prunus L. Его съедобные ядра употребляются в пищу человеком как минимум с 11000 года до н.э.

При текущем мировом производстве в 4,1 млн тонн, которое продолжает расти, крайне важно искать новые пути для создания сортов, особенно для регионов за пределами традиционных зон выращивания. Проблемы нехватки воды и изменения климата усиливают потребность в инновационных сортах, включая устойчивые к засолению почв.

Генетические ресурсы растений в виде коллекций зародышевой плазмы — ценный инструмент для селекции, так как могут содержать новые полезные аллели для улучшения существующих признаков или адаптации к абиотическим стрессам и патогенам.

В работе сравнивалось генетическое разнообразие частной коллекции IPPFBE (с акцентом на образцы из Центральной Азии) с существующей коллекцией NPGS из Дэвиса (Калифорния). С помощью ДНК-фингерпринтинга на основе 10 микросателлитных маркеров (SSR) были получены данные о разнообразии этих образцов.

Для анализа и сравнения генетического состава коллекций использовались иерархическая кластеризация, анализ главных компонент (PCA) и дискриминантный анализ главных компонент (DAPC).

Результаты показали, что, несмотря на общее сходство коллекций IPPFBE и NPGS, новый материал из частной коллекции вносит значительный вклад в генетическое разнообразие миндаля. Исследование выявило близкое родство между некоторыми образцами и указало на возможные случаи ошибочной маркировки или дублирования. Два образца Prunus bucharica из коллекции IPPFBE оказались генетически отличными от остальной части коллекции.

Миндаль — экономически важная и полезная культура, площади под которой расширяются. Это расширение стимулирует создание новых сортов для новых регионов выращивания, а новые образцы зародышевой плазмы могут быть источником аллелей, необходимых для такой адаптации.

Коллекции NPGS и IPPFBE содержат множество образцов из центра происхождения миндаля. Анализ коллекции IPPFBE показал, что, хотя она в целом похожа на коллекцию NPGS, новый материал положительно влияет на генетическое разнообразие зародышевой плазмы миндаля.

Исследование опубликовано в Journal of the American Society for Horticultural Science.