Учёные собрали первый T2T-геном полудикой дыни
Дыня (Cucumis melo L.) — важная овощная культура с обширной историей возделывания. Она подразделяется на два подвида: C. melo ssp. agrestis и C. melo ssp. melo.
Предыдущие исследования показывают, что эти подвиды были одомашнены независимо, что могло привести к формированию разных генетических механизмов для одних и тех же признаков. Кроме того, различия в их географическом распространении привели к разнообразию характеристик и оставили геномный отпечаток в их геномах.
Дикие образцы — важный генетический ресурс для селекции благодаря высокому генетическому разнообразию и устойчивости к болезням. Однако все ранее опубликованные геномы были собраны на основе культурной дыни; геном диких и полудиких типов до сих пор не был доступен. Сборка высококачественного генома дикой/полудикой дыни предоставит уникальные возможности для поиска генов и селекции на устойчивость.
Исследование под названием «Гаплотип-разрешённый T2T-референсный геном подчёркивает роль структурных вариаций в агрономических признаках дыни» опубликовано в журнале Horticulture Research. В работе участвовали Юнъян Сюй из команды по генетике и селекции дыни Института исследования фруктов Чжэнчжоу Китайской академии сельскохозяйственных наук и профессор Тао Линь из Китайского сельскохозяйственного университета.
Образец PI 313970 происходит от C. melo ssp. agrestis var. acidulus, родом из Индии, и обладает высокой устойчивостью к мучнистой росе и ряду вирусных заболеваний (ToLCNDV, CYSDV, CABYV, WmCSV и CuLCrV). Линия '821' была получена из PI 313970 путём самоопыления в течение нескольких поколений. В этой работе представлена сборка T2T-генома на уровне хромосом для линии 821 (C. melo ssp. agrestis var. acidulus) — полудикой дыни с двумя гаплотипами размером ~373 Мб и ~364 Мб соответственно.
Сравнительный геномный анализ выявил значительное количество структурных вариантов (SV) между геномами подвидов melo и agrestis. В их числе — вариация числа копий в локусе устойчивости к ToLCNDV на хромосоме 11, для которого был идентифицирован ген-кандидат, ответственный за эту устойчивость.
Дыня — уникальная модель для изучения созревания плодов, поскольку представлены как климактерический, так и неклимактерический типы. Полногеномный поиск ассоциаций выявил значимый сигнал, связанный с климактерическим созреванием, и идентифицировал ген-кандидат CM_ac12g14720.1 (CmABA2), кодирующий цитоплазматическую короткоцепочечную дегидрогеназу/редуктазу, которая контролирует биосинтез абсцизовой кислоты. Это исследование предоставляет ценный генетический ресурс для будущей работы по селекции дыни на устойчивость.