Картофельный код: ученые взломали генетическую загадку века
Картофель кормит больше 1,3 миллиарда людей, но его селекция продвигается медленно. Популярные сорта созданы десятки лет назад.
Проблема в сложной генетике: вместо двух копий генома (как у большинства растений) у картофеля их четыре. Группа ученых под руководством Корбиниана Шнеебергера из LMU и Института селекции растений Макса Планка нашла способ это исправить. Они расшифровали геном десяти исторических сортов и разработали метод, который ускорит анализ сотен других.
Результаты опубликованы в издании Nature.
Исследователи изучили старые сорта, некоторые из которых выращивали еще в XVIII веке. Оказалось, генетическое разнообразие картофеля крайне ограничено — десять сортов покрывают 85% вариаций современных европейских видов. Это следствие «эффекта бутылочного горлышка»: в Европу завезли мало образцов, многие не прижились, а эпидемии фитофторы в XIX веке еще сильнее сократили генофонд.
Но обнаружился и неожиданный факт: хотя разных хромосом мало, те, что отличаются, разнятся радикально — в 20 раз сильнее, чем у человека.
Вероятно, это результат скрещивания диких видов еще до попадания картофеля в Европу.
Ученые создали упрощенный метод анализа генома. Вместо трудоемкой расшифровки новые сорта сравнивают с уже изученными образцами. Метод проверили на сорте Russet Burbank (его выращивают с 1908 года, и до сих пор используют для картошки фри) — он сработал. Теперь селекционеры смогут быстрее выводить улучшенные сорта.
- Ускорение селекции. Зная геном, можно целенаправленно скрещивать сорта, а не действовать наугад.
- Борьба с болезнями. Понимание генетики поможет создать устойчивые к фитофторе сорта.
- Расширение разнообразия. Выявление «узких мест» в генофонде подтолкнет к поиску диких родственников картофеля для скрещивания.
- Снижение затрат. Упрощенный анализ удешевит исследования для небольших лабораторий.
Ранее ученые выяснили, что картофель с кожурой полезен для сердца.