Блог

Jul 09, 2023

Новый геномный ресурс для изучения разнообразия зародышевой плазмы салата

Альянс Bioversity International и Международный центр тропического сельского хозяйства (CIAT) предоставляют основанные на исследованиях решения, которые используют сельскохозяйственное биоразнообразие и устойчиво преобразуют

Альянс Bioversity International и Международный центр тропического сельского хозяйства (CIAT) предоставляют основанные на исследованиях решения, которые используют сельскохозяйственное биоразнообразие и устойчиво преобразуют продовольственные системы для улучшения жизни людей. Альянс...

Впервые была использована технология обогащения одного праймера (SPET) — новый высокопроизводительный метод генотипирования.используется в салате для изучения генетического разнообразияколлекции из 160 образцов Lactuca, происходящих из 10 стран Европы, Америки и Азии, и определить геномные регионы, которые лежат в основе важных агрономических признаков.

В последние годы технологии исследования геномного разнообразия сельскохозяйственных культур достигли необычайного прогресса, а новые методологии, такие как технология обогащения одного праймера (SPET), открывают многообещающие и экономически эффективные возможности. SPET до сих пор использовался на нескольких сельскохозяйственных культурах, таких как кукуруза, тополь, масличная пальма, томаты, баклажаны и персики, демонстрируя свою эффективность для генотипирования коллекций зародышевой плазмы и скрещивания популяций.

SPET впервые был использован на салате (Lactuca sativa L.) консорциумом европейских исследователей в контексте Европейской сети оценки (EVA) Европейской совместной программы по генетическим ресурсам растений (ECPGR) с целью изучения его генетическое разнообразие и выявить геномные регионы, лежащие в основе важных агрономических характеристик.

Салат — коммерчески важная культура, широко ценимая потребителями за содержание клетчатки и низкую калорийность. Это также хороший источник витамина С, железа, фолиевой кислоты и различных полезных для здоровья питательных веществ.

«Учитывая отсутствие экономически эффективных вариантов генотипирования салата, сеть EVA решила совместно с IGATech разработать панель SPET для этой культуры и применила ее к коллекции из 155 образцов Lactuca sativa и пяти близкородственных диких растений. виды Lactuca serriola», — сказал Паскуале Триподи, ведущий автор исследования и старший научный сотрудник CREA, Италия.

Инициатива EVA была основана ECPGR в 2019 году с целью улучшить знания о генетическом разнообразии сельскохозяйственных культур и использовать его для выведения более устойчивых культур, которые могут решить основные проблемы, стоящие перед сельским хозяйством.

«Сеть EVA Lettuce на данный момент является одним из пяти государственно-частных партнерств, специализирующихся на конкретных культурах, объединяющих селекционные компании, генные банки и научно-исследовательские институты для совместной генерации данных фенотипической и генотипической оценки для многочисленных образцов и местных сортов, доступных в европейских генных банках», — объяснила Сандра Горичниг. , координатор инициативы EVA и соавтор исследования.

Растительный материал для исследования был отобран в рамках EVA Lettuce Network и получен из коллекций зародышевой плазмы четырех европейских генбанков: Института генетических ресурсов растений «К.Малков» (Болгария), Центра генетических ресурсов, Нидерланды. , Объединение генетики и улучшения фруктов и бобовых, биологии и селекции растений, INRAe (Франция) и Северный центр генетических ресурсов (NordGen) (Швеция). Изученные генотипы охватывали сорта, селекционный материал и местные сорта, происходящие из 10 различных стран Европы, Америки и Азии, включая различные садоводческие типы, такие как Баттерхед, Айсберг, Ромейн, Батавия, Крисп, и были фенотипированы в ходе многолокационных полевых испытаний в трех местах. страны.

По сравнению с другими методами генотипирования, SPET сочетает в себе преимущества массивов и высокопроизводительного секвенирования и обладает высокой способностью обнаруживать новые однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), которые представляют собой вариации генетической последовательности, определяющие разнообразие особей одного вида. .

«Наличие большого количества SNP увеличивает нашу способность понимать генетическое разнообразие коллекции и исследовать функции, которые играют некоторые геномные регионы. В нашем случае мы разработали SPET-анализ для 40 000 SNP и сумели охватить до 96 процентов богатых генами регионов по сравнению с предыдущими исследованиями на салате с использованием различных методов генотипирования, которые охватывали только 27,6 процента. Это демонстрирует, насколько эффективна SPET», — сказал Триподи. Кроме того, использование панели с фиксированными зондами гарантирует воспроизводимость анализа в разных лабораториях, в отличие от других методов секвенирования. Это также способствует созданию более крупных научных сообществ, которые могут использовать совместимые маркеры.