Расшифрован геном "пищи богов": путь к улучшению элитного шоколада

Международная команда учёных под руководством Клэр Ланод (CIRAD, Франция) и Марка Гилтинана (Университет Пенсильвании) секвенировала и собрала геном дерева какао. Это достижение может помочь в производстве высококачественного шоколада и улучшить положение фермеров.

Исследователи работали с разновидностью Theobroma cacao Criollo, которая даёт один из самых лучших в мире сортов шоколада. Этот сорт был одомашнен майя около 3000 лет назад в Центральной Америке. Сегодня многие фермеры предпочитают выращивать гибридные деревья какао, которые более устойчивы к болезням, но дают шоколад более низкого качества.

"Производство элитного какао оценивается менее чем в 5% от мирового производства из-за низкой продуктивности и восприимчивости к болезням", — отметил Марк Гилтинан.

В журнале Nature Genetics учёные указывают на растущий интерес потребителей к высококачественному шоколаду, произведённому из хорошего какао, а также к тёмному шоколаду с высоким содержанием какао.

Потенциал генома для селекции

Геном Criollo был выбран из-за его высокой гомозиготности (наличия двух идентичных форм каждого гена), что упростило его точную сборку. Учёные собрали 84% генома, идентифицировав 28 798 генов, кодирующих белки. Из них 23 529 генов были привязаны к 10 хромосомам дерева какао.

Анализ выявил генетическую основу важнейших качественных характеристик шоколада:

• Какао-масло: Обнаружено 84 гена, контролирующих количество и качество этого ценного жира.
• Флавоноиды и терпеноиды: Найдены гены, влияющие на производство антиоксидантов, ароматов и пигментов.

Также были идентифицированы сотни генов, потенциально вовлечённых в устойчивость к патогенам.

Эволюция и устойчивое развитие

Интересно, что только 20% генома Criollo состоят из транспозонов (мобильных генетических элементов). Это меньше, чем у других растений, что может указывать на более медленную эволюцию дерева какао.

Выращивание какао-деревьев, которые лучше всего растут в тени леса, рассматривается как экологически благоприятная практика. Повышение продуктивности и устойчивости элитных сортов может способствовать развитию устойчивой экономики какао, увеличивая доходы фермеров.

Исследователи надеются, что карта ключевых генов ускорит программы селекции, позволяя создавать сорта, сочетающие высокое качество шоколада сорта Criollo с устойчивостью к болезням гибридных деревьев.