Опубликован референтный геном кукурузы

Международная группа учёных опубликовала в журнале Science детальную последовательность ДНК кукурузы (Zea mays). Это результат четырёхлетней работы консорциума, со-руководителями которого выступили три учёных из Лаборатории в Колд-Спринг-Харбор. Кукуруза — одна из важнейших сельскохозяйственных культур в мире и самая ценная в США с ежегодным оборотом в $47 млрд.

Ключевые характеристики генома:

  • Объём: 2.3 миллиарда пар оснований ДНК.
  • Гены: около 32 500, что на треть больше, чем в геноме человека.
  • Образец: последовательность получена для линии B73, которая теперь станет референтным (эталонным) геномом для научного и сельскохозяйственного сообществ.
  • Аннотации: Публикация включает подробные аннотации — своего рода «справочное руководство» к последовательности.

Роль транспозонов:

Почти 85% генома кукурузы состоит из сотен семейств транспозонов — «прыгающих генов», неравномерно распределённых по 10 хромосомам. Эти элементы были впервые обнаружены в кукурузе Барбарой Мак-Клинток (Нобелевская премия, 1983).

Генетическое разнообразие:

  • Разные линии кукурузы генетически отличаются сильнее, чем человек от шимпанзе.
  • В истории генома кукурузы произошло удвоение (до 20 хромосом) с последующим возвращением к 10 хромосомам. Учёные теперь могут изучать последствия этого события, которое могло способствовать видообразованию.

Параллельный проект: HapMap кукурузы

Опубликована первая карта гаплотипов (HapMap) кукурузы, показывающая генетическое разнообразие. Она сравнивает 27 различных генетических линий растения с референтным геномом B73. Этот инструмент поможет селекционерам находить гены, связанные с важными сельскохозяйственными признаками (размер семян, засухоустойчивость и т.д.).

Значение для науки и сельского хозяйства:

  1. Эталон для сравнения: Референтный геном B73 упростит и удешевит анализ других линий кукурузы с помощью новых технологий секвенирования.
  2. Понимание эволюции: Позволяет изучать влияние древнего удвоения генома и последующей доместикации (одомашнивания) около 10 000 лет назад из теосинте.
  3. Адаптация к изменению климата: Геном и HapMap — ключевые инструменты для адаптации ценного генетического материала кукурузы к будущим экологическим вызовам.

Публикации:

Основная статья: «The B73 Maize Genome: Complexity, Diversity, and Dynamics». Статья о HapMap: «A First-Generation Haplotype Map of Maize». Обе опубликованы онлайн в журнале Science.

2009-11-19