Методы партеногенеза повысили точность сборки генома ламинарии

Saccharina japonica — одна из наиболее широко культивируемых водорослей в мире, особенно распространённая вдоль побережья Китая, где её выращивают как в холодно-умеренных, так и в субтропических водах. Хотя традиционная селекция и гибридизация дали несколько высококачественных сортов, отсутствие полной сборки генома сдерживало дальнейший генетический прогресс.

Основная проблема секвенирования генома ламинарии заключается в экстракции ДНК. Из-за высокого содержания полисахаридов, включая альгинат, очистка ДНК крайне затруднена, что снижает качество секвенирования и точность сборки. Предыдущие сборки генома были сильно фрагментированы из-за технологических ограничений.

Для решения этих проблем исследовательская группа под руководством профессора Пан Шаоцзюня из Института океанологии Китайской академии наук разработала новый метод подготовки образцов. Используя методы партеногенеза, команда вырастила гомозиготный диплоидный женский спорофит для секвенирования генома. Этот подход минимизировал гетерогенность, значительно повысив точность и надёжность сборки генома. Исследование опубликовано в Scientific Data.

Учёные достигли высококачественной сборки генома S. japonica на уровне хромосом, комбинируя данные PacBio HiFi, Illumina short reads и Hi-C. Окончательный размер генома составил 516.11 Мб, причём 96.15% последовательности были привязаны к 32 хромосомам. Эта сборка не только более полная, но и более непрерывная по сравнению с предыдущими версиями.

Этот прогресс предоставляет важный ресурс для молекулярной селекции и генной инженерии ламинарии, позволяя улучшить методы культивирования и способствуя устойчивой аквакультуре.

«Мы идентифицировали более 17 000 белков-кодирующих генов, и для большинства из них доступны функциональные аннотации. Наша работа прокладывает путь для будущих экологических и эволюционных исследований бурых водорослей», — сказал первый автор исследования доктор Ли Сяодун.