Спустя более 20 лет после первого раскрытия генома человека ученые из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана и Института селекционных исследований им. Макса Планка в Кельне впервые расшифровали очень сложный геном картофеля. Это исследование ускорит выведение более устойчивых сортов — многолетней цели селекции растений.
Исследователи из группы генетика Корбиниана Шнебергера смогли создать первую полную сборку генома картофеля. Это открывает путь к выведению новых, устойчивых сортов картофеля:
«Картофель становится все более и более неотъемлемой частью рациона питания во всем мире, включая даже азиатские страны, такие как Китай, где рис является традиционным основным продуктом питания. Опираясь на эту работу, мы теперь можем внедрить геномную селекцию новых сортов картофеля, которые будут более продуктивными, а также устойчивость к изменению климата — это может оказать огромное влияние на обеспечение продовольственной безопасности в ближайшие десятилетия».
Низкое разнообразие сортов картофеля делает растения картофеля восприимчивыми к болезням, и попытки вывести новые сорта с более высокой урожайностью до сих пор остаются в значительной степени безуспешными.
Причина этого проста, но с ней трудно разобраться: вместо того, чтобы наследовать по одной копии каждой хромосомы и от отца, и от матери, картофель наследует по две копии каждой хромосомы от каждого родителя, что делает очень сложным и трудоемким создание новых разновидностей, которые обладают желаемой комбинацией индивидуальных свойств; более того, множественные копии каждой хромосомы также делают реконструкцию генома картофеля сложной технической задачей.
Исследователи преодолели это давнее препятствие, используя простой, но элегантный прием. Вместо того, чтобы пытаться отличить четыре, часто очень похожие, копии хромосом друг от друга, Корбиниан Шнебергер вместе со своим коллегой Хекуаном Суном и другими сотрудниками обошли эту проблему, секвенировав ДНК большого количества отдельных клеток пыльцы. В отличие от всех других клеток каждая пыльцевая клетка содержит только две случайные копии каждой хромосомы; это облегчило реконструкцию последовательности всего генома.
