Vedci dekódujú paradajkový genóm

Genetické triplikácie vydláždili cestu pre mäsité plody

Výskumníci genómu Graham Seymour (vľavo) a Gerard Bishop z University of Nottingham v skleníku s rastlinami paradajok zapojenými do dešifrovania. © University of Nottingham
čítať nahlas

Vedci dekódovali genóm paradajky a získali tak nové informácie o vývoji tejto dôležitej rastlinnej rastliny. Vedci poznamenali, že genóm šľachtiteľského rajčiaka Solanum lycopersicum obsahuje celkom asi 900 miliónov písmen genetického kódu, ale obsahuje prekvapivo málo opakovaní. Vďaka tomu je paradajka medzi kvetucimi rastlinami veľmi neobvyklá. Dnešné šľachtiteľské paradajky sa líšia od svojho predka divých paradajok iba o 0, 6 percenta, čo zodpovedá približne 5, 4 milióna zmenených rodových listov. Tieto zmeny sú do značnej miery výsledkom stáročného šľachtenia osobitne výnosných a mäsitých odrôd paradajok, uvádza viac ako sto vedcov existujúcich konzorcium paradajkového genómu v časopise „Nature“. Celkovo vedci našli v genetickom materiáli chovného paradajka stopy siedmich rôznych druhov divých paradajok.

Znalosť paradajkového genómu by mohla v budúcnosti pomôcť pri vývoji cielenejších nových odrôd. „Novo dekódované genómové sekvencie nám tiež poskytujú základ, aby sme pochopili, ktoré udalosti v priebehu času znižovali genetickú diverzitu chovných paradajok, “ píšu vedci Konzorcia paradajkového genómu. Najprv sa to dalo domestikáciou divých paradajok v Amerike domorodými Američanmi. Potom v 16. storočí námorníci doviezli do Európy iba niekoľko rastlín rajčiaka, z ktorých sa vytvorilo mnoho z dnešných viac ako 2 500 odrôd rajčiaka. Všetky tieto udalosti stále viac obmedzovali pôvodne veľkú rozmanitosť druhov divých paradajok.

Trojnásobný genetický materiál umožnil pestovanie ovocia

Analýza plodiny paradajok tiež ukázala, že paradajka a jej príbuzné zemiaky v priebehu svojho vývoja dvakrát strojnásobili svoj genóm. Prvýkrát to bolo dlho predtým, ako sa obe skupiny oddelili od ostatných kvitnúcich rastlín. Ako však uviedli vedci, k druhému strojnásobeniu génov došlo iba pred 71 miliónmi rokov a iba u spoločného predka paradajok a zemiakov.

Triplikácia genómu posilnila gény, ktoré propagovali veľkosť a kvalitu ovocia - a pomohlo ho šíriť. „Masové ovocie je dôležitým nástrojom na prilákanie stavovcov, ktorí jedia tieto plody a šíria semená svojimi výkaly, “ tvrdia vedci. Vedci našli vo svojej analýze iba 50 nových génov, ktoré ovplyvňujú zmenu bunkových stien rajčiaka pri dozrievaní. Textúra bunkovej steny sa považuje za dôležitý faktor pri pocite v ústach pri konzumácii paradajok.

Vedci pre svoju štúdiu analyzovali dve odrody paradajok: šľachtiteľské paradajky „Heinz 1706“ a divé paradajky Solanum pimpinellifolium. Zaznamenali umiestnenie jednotlivých rezov DNA na dvanástich chromozómoch, ako aj počet kópií génov. Výsledky ich porovnali s predtým definovaným genómom zemiakov, ako aj s hroznovou a tŕňovou žerucha. (doi: 10.1038 / nature11119) Displej

(Príroda, 31.05.2012 - NPO)