Батат є основним продуктом харчування для мільйонів людей у ​​всьому світі, особливо в країнах Африки на південь від Сахари, де його стійкість до кліматичних екстремумів забезпечує продовольчу безпеку. Дослідники тепер розшифрували його складний геном, надаючи нові інструменти для цілеспрямованого покращення врожаю.

Про це інформує BTI Science

На відміну від людей, які мають два набори хромосом, батат має шість. Цей генетичний стан, відомий як гексаплоїдія, давно ускладнює секвенування. Команда під керівництвом професора Чжанцзюня Фея з Інституту Бойса Томпсона, як повідомляється в Nature Plants, завершила перший повністю фазований геном сорту “Танзанія”, який цінується в Африці за стійкість до хвороб і високий вміст сухої речовини.

Основним завданням було зіставити 90 хромосом рослини на шість оригінальних наборів гаплотипів.

“Наявність цього повного, фазованого геному дає нам безпрецедентний рівень ясності”, — сказав Фей, – “Це дозволяє нам прочитати генетичну історію батату з неймовірною деталізацією”.

Аналіз показав, що геном батату — це мозаїка з кількох диких предків. Близько третини походить від Ipomoea aequatoriensis, дикого виду з Еквадору, який вважається прямим нащадком одного з предків. Інша частина нагадує центральноамериканський вид Ipomoea batatas 4x, хоча точний донор ще не ідентифікований.

“На відміну від того, що ми бачимо у пшениці, де предкові внески можна знайти в різних ділянках геному”, — сказав Шань Ву, перший автор дослідження, — “у батату предкові послідовності переплітаються на одних і тих самих хромосомах, створюючи унікальну геномну архітектуру”.

Ця генетична структура підтверджує класифікацію батату як сегментального алополіплоїду, гібрида від різних видів, який генетично функціонує так, ніби він походить від одного. Рекомбінація кількох геномів може сприяти його адаптивності та стійкості до хвороб. Фей зазначив, що наявність шести наборів хромосом дозволяє мати кілька версій важливих генів, забезпечуючи надмірність, яка може допомогти рослині протистояти посусі, шкідникам та різним умовам навколишнього середовища.

Дослідники зазначають, що для повного розуміння генетичного різноманіття солодкої картоплі буде необхідне подальше секвенування сортів з різних регіонів, оскільки деякі генетичні ознаки могли бути втрачені в певних лініях.

Очікується, що картування геному допоможе селекціонерам рослин точніше знаходити та використовувати гени, що контролюють врожайність, харчову цінність та стійкість до посухи та хвороб. Методи, застосовані в цій роботі, також мають значення для інших поліплоїдних культур, таких як пшениця, бавовна та банани.

З наявністю змін клімату та тиску шкідників, такі геномні дані можуть допомогти у розробці покращених сортів для систем виробництва продуктів харчування.