25 мая 2023 2 323

Исследователи успешно разобрали по полочкам геном вишни

Исследователи Мичиганского госуниверситета (U of M) успешно секвенировали геном вишни сорта Монморанси. Учитывая, что штат Мичиган занимает первое место по производству терпкой вишни в США, команда исследователей запустила проект по изучению её генов. Требовалось выяснить, с какими из них связаны сроки цветения, чтобы подстроить будущие урожаи под изменения климата.

Учёные начали со сравнения последовательностей ДНК позднецветущих деревьев терпкой вишни с секвенированным геномом родственного растения — персика. Но биологов застиг врасплох результат: генетические различия между двумя видами значительно затмили их сходство. И тогда исследователи поняли, что им придётся впервые полностью изучить геном вишни Монморанси и идентифицировать сегменты ДНК, кодирующие каждый ген.

Я наивно думала, что это будет несложно, что мы просто секвенируем несколько рано- и поздноцветущих вишнёвых деревьев. А затем приведём последовательности в соответствие с геномом персика, так что получим ответ всего за несколько недель. Я не могла ошибаться сильнее, чем тогда

— Кортни Холлендер, доцент Колледжа сельского хозяйства и природных ресурсов U of M.

Геном как таковой содержит все гены и генетические «инструкции» для развития организма. Секвенирование предоставляет исследователям своего рода карту, чтобы, например, вырастить вишнёвое дерево, которое зацветёт позже. Благодаря средствам университетского проекта им это удалось. Вместе учёные обнаружили, что геном вишни Монморанси оказался сложнее, чем они первоначально думали.

Сложности возникают из-за родительских хромосом терпкой (кислой) вишни. Вишни такого типа — аллотетраплоиды, то есть вместо двух наборов хромосом, как у людей, у них четыре набора, по крайней мере от двух разных видов. Участница исследования Чарити Геккериц пояснила, что кислая вишня содержит четыре копии каждой хромосомы. Она появилась в результате естественного скрещивания двух разных видов, вишни Prunus fruticosa и черешни Prunus avium.

Полученная последовательность генома вишни Монморанси открывает возможности для огромного количества будущих исследований, которые в конечном итоге принесут пользу сельскому хозяйству и потребителю за счёт выращивания большего количества деревьев, способных выдерживать переменную весеннюю погоду и производить больше ягод. Учёные считают, что исследование окажет серьёзное влияние на селекцию вишни во всём мире.