Расшифровка генома рапса открывает путь к улучшению канолового масла и вкуса брокколи
Международная группа исследователей, включая специалистов из Университета Аризоны (США), завершила полное секвенирование генома рапса (Brassica napus). Это растение известно прежде всего как источник семян для производства канолового масла.
Ключевые результаты исследования:
- Геном рапса оказался очень большим и содержит более 100 000 генов. Это связано с его происхождением: рапс возник в результате слияния двух родительских видов — Brassica rapa (пекинская капуста) и Brassica oleracea (включает брокколи, цветную капусту, брюссельскую капусту, кале).
- После слияния у рапса осталось по четыре копии каждого гена. В ходе эволюции часть генов была утрачена, в том числе те, что отвечают за синтез горьких соединений — глюкозинолатов. Именно эти вещества придают горечь брокколи и брюссельской капусте.
- Работа опубликована 22 августа в журнале Science.
Практическое значение и перспективы:
Полученная генетическая карта позволит селекционерам и ученым:
- Улучшать каноловое масло: модифицировать пути биосинтеза липидов, чтобы сделать масло более питательным, или адаптировать растения для выращивания в засушливых регионах.
- Влиять на вкус овощей: создавать сорта брокколи или брюссельской капусты с пониженной горечью, "выключая" гены, ответственные за синтез глюкозинолатов.
- Управлять биохимией: в зависимости от цели (масличность, форма листьев, устойчивость к вредителям) можно усиливать или ослаблять нужные метаболические пути.
Технологическая основа проекта:
Анализ гигантского генома стал возможен благодаря вычислительным мощностям и киберинфраструктуре iPlant Collaborative — проекта с бюджетом $100 млн, финансируемого Национальным научным фондом (NSF) и базирующегося в Университете Аризоны. Использованная платформа CoGe позволяет проводить сравнительный геномный анализ тысяч организмов — от растений до птиц, насекомых и млекопитающих.