Являются ли более сочные, более сладкие, более болезнетворные арбузы на пути? Международный консорциум из более чем 60 ученых из США, Китая и Европы опубликовал последовательность генома арбуза (Citrullus lanatus) – информацию, которая могла бы резко ускорить разведение арбузов в направлении производства более питательных, вкусных и более устойчивых фруктов. Последовательность генома арбуза была опубликована в онлайн-версии 25 ноября журнала Nature Genetics.
Исследователи обнаружили, что большая часть генов устойчивости к болезням была потеряна при одомашнивании арбуза. Теперь, когда завершена полноценная последовательность арбуза, есть надежда, что заводчики теперь могут использовать эту информацию для восстановления некоторых из этих естественных защит от болезней.
Авторы сообщили, что в геноме одомашненного арбуза содержится 23 440 генов, примерно такое же количество генов, как у людей. Группа сравнила геномы 20 различных арбузов и разработала карту генетического изменения первого поколения для арбуза. Эта информация позволила им идентифицировать геномные области, которые находились под селекцией человека, в том числе связанные с цветом, вкусом и размером фруктов.
«Арбузы – важная кассовая культура, и среди пятерки самых употребляемых свежих фруктов; однако культивируемые арбузы имеют очень узкую генетическую базу, которая представляет собой серьезное узкое место для ее размножения. Декодирование полного генома арбуза и повторное использование арбузов из разных подвидов обеспечило множество информации и инструментарий для содействия исследованиям и селекции », – сказал Чжанцзюнь Фэй, ученый из Института исследований растений Бойса Томпсона в Корнельском университете и один из лидеров этого проекта.
Фэй работал с учеными БТИ по различным аспектам исследования, в том числе Джеймсу Джованнони, для генерации данных экспрессии генов посредством секвенирования РНК и Лукаса Мюллера для дополнительного анализа, чтобы подтвердить качество сборки генома. Фэй также сотрудничал с Амноном Леви, исследователем-генетиком в USA-ARS, Лаборатории растений США, Чарлстон, С.К., по генетическому картированию и идентификации генов-кандидатов, которые могут быть полезны для усиления устойчивости к болезням в арбузе. Геномные последовательности арбуза общедоступны в базе данных Cucurbit Genomics (www.icugi.org), которая создается и поддерживается группой Fei.
Полагают, что они возникли в Африке, арбузы выращивались египтянами более 4000 лет назад, где плод был источником воды в сухих, пустынных условиях. В настоящее время они потребляются во всем мире – более 400 сортов в глобальном коммерческом производстве. Китай возглавляет глобальное производство фруктов, а Соединенные Штаты занимают четвертое место с более чем 40 государствами, участвующими в этой отрасли. Несмотря на то, что арбузы содержат более 90% воды, арбузы содержат важные питательные вещества, такие как витамины А и С, и ликопин, соединение, которое придает некоторым фруктам и овощам красный цвет и, как представляется, снижает риск развития некоторых видов рака. Арбуз также является естественным источником цитруллина, незаменимой аминокислоты с различными преимуществами для здоровья и спорта.