Китайский фундук: новый элемент в геномной головоломке фундука

Традиционная селекция растений для улучшения хозяйственно ценных признаков была трудоемкой и медленной. Современные методы, такие как система CRISPR-Cas9, позволяют редактировать ДНК растений эффективнее. Однако для этого необходимы полные последовательности геномов важных культур и идентификация генов, контролирующих целевые признаки.

Фундук — четвертый по объему выращивания орех в мире, широко используемый в кондитерской промышленности. Его масло содержит полезную олеиновую кислоту, снижающую риск сердечно-сосудистых заболеваний. Китайский фундук (Corylus mandshurica) обладает ценными признаками — высоким содержанием масла и устойчивостью к болезням, но ему не хватало высококачественного генома и информации о генах, отвечающих за синтез масла и устойчивость к стрессам.

Исследование, опубликованное в Horticulture Research группой ученых из Китая под руководством докторов Ин Ли и Юн-Чжи Яна, представило подробный и улучшенный геном китайского фундука. Как объясняет доктор Ли: «Если геном каждого вида — это головоломка, наше исследование завершило пазл вида фундука с высоким качеством и нашло несколько ключевых элементов, связанных с качеством плода».

Ученые идентифицировали 764 гена, вовлеченных в биосинтез масла, из которых 96 генов непосредственно участвуют в биосинтезе олеиновой кислоты. Также было обнаружено множество генов, связанных с устойчивостью к стрессам. Десять генов биосинтеза масла и 38 генов стрессового ответа в китайском фундуке подверглись положительному отбору или быстрой эволюции.

Поскольку это первый высококачественный геном для данного вида, исследователи также изучили эволюцию хромосом. Они выяснили, что эволюционная траектория видов фундука отличается и независима от других видов семейства Betulaceae.

Низкое качество доступных генетических ресурсов долгое время сдерживало широкое использование фундука в селекции. «Новый высококачественный референсный геном, представленный здесь, представляет собой ценный ресурс для молекулярной селекции и генетического улучшения важных агрономических свойств фундука», — заключает доктор Ян.

Этот новый генетический ресурс, несомненно, будет направлять будущие селекционные работы по улучшению культуры фундука во всем мире.