Pētnieki no Ķīnas un Vācijas pirmo reizi pilnībā atšifrējuši kartupeļu genomu, ziņo TASS. Tas viņiem palīdzēja atklāt šī auga evolūcijas vēsturi un izcelt galvenos DNS reģionus, kas saistīti ar augšanu un izturību pret slimībām. Informāciju par to publicējis Vācijas Augu selekcijas institūta (IPZ) preses dienests.
"Kartupeļu genoma sekvencēšana ļaus mums uzsākt augstas veiktspējas selekcijas programmas, kas radīs jaunas šķirnes, kas ir augstas ražas, taču izturīgas pret globālo sasilšanu, kas būs kritiska nākamajās desmitgadēs," sacīja IPZ profesors Korbinians Šnēbergers.
Daudzas sēnīšu un baktēriju slimības traucē kartupeļu audzēšanu, kā arī dažādi kaitēkļi, piemēram, Kolorādo kartupeļu vabole un nematodes. Zinātnieki un selekcionāri cenšas ar tiem cīnīties, radot jaunas parasto un ģenētiski modificēto kartupeļu šķirnes.
Profesors Šnēbergers un viņa kolēģi ir nākuši klajā ar potenciālu šīs problēmas risinājumu masveida projektā, kura mērķis ir pilnībā sakārtot kartupeļu genomu. Agrāk zinātnieki jau ir mēģinājuši iegūt šo informāciju, taču to kavēja ārkārtīgi sarežģītā kartupeļu genoma uzbūve – tas sastāv no četriem identiskiem hromosomu komplektiem, kas satur lielu skaitu atkārtojumu.
Jaunas DNS sekvencēšanas tehnoloģijas un algoritmi ģenētiskās informācijas analīzei palīdzēja Vācijas un Ķīnas ģenētiķiem atrisināt šo Otavas šķirnes problēmu. Lai atšifrētu genomu, zinātnieki savāca lielu skaitu ziedputekšņu graudu, kuru ģenētiskajā materiālā ir tikai divas, nevis četras hromosomu kopijas.
Šāda pieeja ievērojami vienkāršoja uzdevumu, bet tajā pašā laikā prasīja ļoti liela skaita DNS fragmentu atšifrēšanu un to sekojošu kombināciju, izmantojot datoralgoritmus. Galu galā zinātnieki ieguva visa kartupeļu genoma virtuālu kopiju, kas sastāv no aptuveni 3,1 miljarda ģenētisko "burtu" - nukleotīdu un satur vairāk nekā 38 XNUMX gēnu.
Turpmākā to struktūras analīze atklāja kartupeļu sarežģīto evolūcijas vēsturi. Zinātnieki ir noskaidrojuši, ka šī kultūra salīdzinoši nesen pārdzīvoja genoma dubultošanos radniecības rezultātā. Turklāt zinātnieki atklāja neparastas atšķirības to pašu gēnu kopiju aktivitātes līmenī, kas atrodas dažādās hromosomās, potenciāli ietekmējot dažādu kartupeļu šķirņu šķērsošanas efektivitāti.
Šī informācija, pēc zinātnieku cerības, palīdzēs izaudzēt jaunas šķirnes vai modificēt genomu tā, lai kartupeļi ātrāk augtu, labāk izturētu vēlo puvi un citas slimības, kā arī būtu mazāk uzņēmīgi pret dažādiem stresa faktoriem.