Расшифровка генома китайской вишни для получения более твердых плодов

Достигнута важная веха в садоводческой геномике: успешно расшифрован геном тетраплоидной китайской вишни. Исследование, опубликованное в Horticulture Research 8 июля 2024 года, раскрывает ключевые генетические факторы, влияющие на твердость плодов — критически важный признак для повышения рыночной привлекательности и транспортабельности.

Китайская вишня (Prunus pseudocerasus) имеет высокую экономическую и питательную ценность, но ее мягкая текстура создает проблемы для продаж. Традиционная селекция была затруднена из-за сложного тетраплоидного генома и высокой генетической гетерозиготности вида.

Команда из Шанхайского университета Цзяотун собрала первый геном китайской вишни сорта "Zhuji Duanbing" на уровне хромосом с разрешением гаплотипов. Для этого использовались передовые технологии секвенирования: PacBio HiFi, Oxford Nanopore и Hi-C.

Сравнение мягкоплодного сорта "Zhuji Duanbing" с более твердым сладким сортом "Heizhenzhu" показало ключевую роль пектина, целлюлозы и гемицеллюлозы в определении текстуры. Мягкость "Zhuji Duanbing" связана с ускоренной деградацией клеточной стенки при созревании, особенно в пектиновом матриксе.

Были идентифицированы два ключевых гена-регулятора этого процесса: GalAK-like и Stv1. Они участвуют в биосинтезе и модификации пектина и демонстрируют значительную разницу в экспрессии между двумя сортами, что делает их перспективными мишенями для генетического улучшения.

Как отметил старший автор исследования доктор Цайси Чжан, сборка генома с разрешением гаплотипов — это крупный шаг вперед. Выявление генетических факторов твердости плодов позволяет перейти к целевой селекции, что необходимо для повышения коммерческой привлекательности китайской вишни.

Это исследование закладывает основу для прецизионной селекции, которая может повысить коммерческую ценность культуры и ее конкурентоспособность на внутреннем и международном рынках. Полученные методы и insights также применимы для улучшения твердости и других качественных признаков у других плодовых культур.