Геном дикого томату принесе користь одомашненим "побратимам"
Група дослідників зібрала еталонний геном Solanum lycopersicoides, дикого родича культивованих помідорів, і розробила веб-інструменти, щоб допомогти дослідникам рослин та селекціонерам покращити врожай.
Solanum lycopersicoides (S. lycopersicoides) містить ген, який робить рослину стійкою до певного штаму бактеріальної плямистості. Ген можна було б запровадити у культурні помідори, щоб захистити їх від патогену.
Це відкриття спонукало дослідників Інституту Бойса Томпсона секвенувати геном рослини та створити онлайн-ресурси, щоб полегшити відкриття більшої кількості генів, які можуть покращити помідори.
"Насправді навіть не обговорювалося, чи варто секвенувати Solanum lycopersicoides, просто було очевидно, що це потрібно зробити", - сказала Сьюзан Стриклер, директор Центру обчислювальної біології BTI (BCBC).
Стриклер є співавтором статті, що описує геном S. lycopersicoides, що була опублікована в The Plant Journal.
Дикі родичі сільськогосподарських культур набувають дедалі більшої цінності для дослідників та селекціонерів рослин. У процесі одомашнення сільськогосподарські культури, як правило, втрачають багато генів, але дикі родичі часто зберігають гени, які можуть бути корисними, наприклад, гени, що забезпечують стійкість до посухи та хвороб.
У своєму дослідженні дослідники продемонстрували цінність нового геному, виявивши кілька генів-кандидатів, пов'язаних із сполуками - фенолами і каротиноїдами, які роблять внесок у колір, смак і харчування виду, а також інші гени, пов'язані зі стійкістю до хвороб.
Можливо, що більш важливо, більша мета проекту полягала в тому, щоб зробити еталонний геном S. lycopersicoides якомога ширше доступним та корисним для наукової спільноти.
"Ці види даних додаються до репозиторій Національного центру біотехнологічної інформації як загальної вимоги, і це важливо, але не всі є біоінформатиками або мають доступ до ресурсів біоінформатики для аналізу даних", - сказав Адріан Пауелл, помічник директора BCBC та перший автор на папері.
"Щоб розширити доступ та спростити дослідження геному, ми розробили веб-інструменти та компоненти для дослідників, які не входять до нашої проектної групи, щоб вони могли використовувати наші дані ", — сказав він.
Одним із інструментів є браузер геному S. lycopersicoides, доступний на веб-сайті Sol Genomics Network, який служить ресурсом спільноти та сховищем томатів та інших видів сімейства Solanaceae.
"Браузер може допомогти як у ранніх дослідженнях диких видів томатів, так і в більш розвинених дослідженнях",- сказав Пауелл.
Ще одним інструментом є атлас експресії S. lycopersicoides, який дозволяє користувачам аналізувати дані секвенування РНК і візуалізувати, які експресуються гени в різних тканинах рослин і в різних умовах.
"Атлас заснований на коді, вперше розробленому для культивованих помідорів, але тепер у нас є версія для диких видів", - сказав Пауелл.
За його словами, ці інструменти у поєднанні з новим еталонним геномом допоможуть дослідникам аналізувати гібриди диких та культивованих томатів з більшою легкістю, ніж вони могли раніше, а також допоможуть дослідникам, які вивчають дикі види заради самих себе.
"Наприклад, еталонний геном може сприяти повногеномним асоціативним дослідженням (GWAS) кількох зразків S. lycopersicoides для оцінки генетичної різноманітності видів та виявлення генів-кандидатів для ознак, які селекціонери можуть захотіти впровадити в культурні томати, такі як посухостійкість", - зауважив Пауелл.
Також читайте: