Расшифрованы первые геномы папоротников благодаря краудфандингу

17 июля 2014 года 123 спонсора собрали через платформу Experiment.com рекордные $22 160 для секвенирования генома небольшого водного папоротника Azolla filiculoides. Проект был профинансирован на 147% от цели, что позволило команде также секвенировать геном второго папоротника, Salvinia cucullata. Результаты четырёхлетней работы опубликованы в журнале Nature Plants.

Исследование возглавили Фэй-Вэй Ли (первый автор, Бойс Томпсон Институт) и Кэтлин Прайер (последний автор, Университет Дьюка), которая безуспешно пыталась получить финансирование на этот проект почти два десятилетия. После успеха краудфандинга к проекту бесплатно подключился Пекинский институт геномики (BGI), предоставивший ресурсы для секвенирования.

Ключевые открытия:

• Симбиоз с цианобактериями: Azolla веками используется в Азии как "зелёное удобрение" для рисовых полей благодаря симбиозу с азотфиксирующей цианобактерией Nostoc. Геном Azolla содержит специфические гены для этого взаимодействия.
• Инсектицидный ген: Обнаружен ген, отвечающий за устойчивость папоротников к насекомым-вредителям. Исследование показало, что этот ген, вероятно, был приобретён папоротниками в результате горизонтального переноса от бактерий.
• Отсутствие других симбиозов: Azolla не имеет генов для более распространённых арбускулярной микоризной и клубеньковой симбиозов, которые эти водные папоротники не образуют.

"Теперь, когда у нас есть геномы и папоротника, и цианобактерии, открываются большие перспективы для раскрытия секретов этого природного биоудобрения, что может привести к будущим устойчивым сельскохозяйственным практикам", — заявила Кэтлин Прайер.

"Способность папоротников противостоять насекомым-вредителям, скорее всего, обусловлена «генетическим подарком» от бактерий", — пояснил Фэй-Вэй Ли.

Имея на руках первые два полных генома папоротников, команда уже работает над секвенированием ещё около 10 видов в рамках коллаборации "10K Plant Genomes Project" с BGI.