Ускорение селекции винограда: новый метод генетического анализа

Виноград — одна из самых экономически важных плодовых культур, но традиционная селекция затруднена из-за долгого жизненного цикла растения: от семени до плода проходит три года.

Исследователи из Службы сельскохозяйственных исследований США (ARS) разработали метод ускорения этого процесса. Он позволяет выявлять генетические маркеры в геноме винограда, связанные с ключевыми признаками: качеством плодов, адаптацией к среде, устойчивостью к болезням и вредителям.

Команда в составе вычислительного биолога Дорин Уэр, генетиков Эдварда Баклера и Чарльза Саймона, а также руководителя исследований Гань-Юань Чжуна создала относительно быстрый и недорогой способ идентификации генетических маркеров не только у винограда, но и у других культур, используя современные методы секвенирования.

Учёные применили технологию для секвенирования репрезентативных участков геномов 10 культивируемых сортов винограда, шести диких разновидностей и клона Пино Нуар, исходно секвенированного в 2007 году. Используя фильтры для коррекции типичных ошибок секвенирования, они обнаружили тысячи высококачественных однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) — генетических маркеров, которые служат указателями родства между растениями.

Затем они использовали 9000 таких SNP в специально разработанном анализе для изучения ДНК в определённых точках генома каждого сорта. Оказалось, что данных SNP достаточно для определения родственных связей и географического происхождения сортов. Работа опубликована в журнале PLOS One.

Ожидается, что улучшение технологий позволит в будущем секвенировать полные геномы большого числа сортов винограда. Пока же новая методика поможет исследователям находить участки генома, содержащие гены желательных признаков, что даст селекционерам лучшую информацию для выведения новых сортов. Этот подход также упростит определение происхождения других растений, характеристику родственных связей в коллекциях и ускорит генетическое картирование у многих сельскохозяйственных видов.