Новые геномные инструменты для трёх современных сортов хлопчатника помогут в селекции

Геномная селекция эффективна для культур с развитыми геномными ресурсами, таких как рис и пшеница. Для хлопчатника, мировая экономическая значимость которого оценивается в $600 млрд и который обеспечивает работой более 250 млн человек, такие ресурсы были ограничены.

«Селекционеры хлопчатника улучшали урожайность и качество волокна годами, используя традиционные методы, — говорит Джереми Шмутц из HudsonAlpha Genome Sequencing Center. — Дальнейший прогресс может быть затруднён из-за недостатка генетического разнообразия у современных одомашненных сортов. Создание новых геномных инструментов поможет вывести улучшения хлопчатника на новый уровень».

Учёные из HudsonAlpha Institute for Biotechnology Genome Sequencing Center (GSC) и их коллабораторы создали высококачественные геномные последовательности для трёх важных современных сортов хлопчатника. Результаты опубликованы в Nature Plants.

«Исследования хлопчатника сильно опирались на один референсный геном "TM-1", сорт, который больше не используется в селекционных программах, — говорит первый автор статьи Авинаш Шридасьям. — Чтобы молекулярная селекция принесла пользу, необходимо множество разнообразных геномов, отражающих всё разнообразие сортов. Это исследование предоставляет высококачественные референсные геномы для трёх современных сортов и обновляет генетический стандарт "TM-1"».

Анализ новых геномов выявил важную информацию о качестве волокна. Сравнение с геномом пима-хлопка (известного превосходным качеством волокна) позволило идентифицировать в современных сортах небольшие сегменты ДНК, унаследованные от пима. Эти сегменты классифицированы как потенциальные интрогрессии.

Знание о таких интрогрессиях поможет селекционерам эффективно отбирать потомство с генетическими маркерами, связанными с качеством волокна.

«Использование относительно недорогого низкопокрытийного секвенирования вместе с этими геномами позволяет селекционерам быстро отбирать потомство, — отмечает Шридасьям. — Это не только сэкономит время, но и сократит затраты на традиционный фенотипический анализ волокна — трудоёмкий процесс, требующий сотен или тысяч образцов за цикл селекции».

Новые геномные ресурсы станут ценным дополнением к инструментарию селекции хлопчатника и будут приносить пользу в течение многих лет.