新發(fā)布的菠菜基因組將比大力水手更強(qiáng)大
“我對(duì)Finich很堅(jiān)強(qiáng),因?yàn)槲页圆げ?”水手們的大力水手說。雖然你可能不會(huì)吞下菠菜,如果你喜歡spanakopita或者你的開胃菜是菠菜朝鮮薊,那么你會(huì)很高興知道博伊斯湯普森研究所(BTI)的新研究會(huì)讓它變得更加平穩(wěn)更容易改善這種營養(yǎng)豐富,美味,綠葉蔬菜。
今天在自然通訊雜志上,BTI和上海師范大學(xué)的研究人員報(bào)告了一種新的Spinacia oleracea基因組草圖,更廣為人知的是菠菜。此外,作者對(duì)120種栽培和野生菠菜植物的轉(zhuǎn)錄組(所有RNA)進(jìn)行了測序,這使得它們能夠識(shí)別由于馴化而發(fā)生的遺傳變化。
“該研究中開發(fā)的菠菜基因組序列和轉(zhuǎn)錄組變體提供了大量有價(jià)值的信息,可用于培育菠菜,具有更好的抗病性,更高的產(chǎn)量和更好的質(zhì)量,”該項(xiàng)目的首席研究員張俊飛表示。
更好地培育更強(qiáng)壯的菠菜
菠菜原產(chǎn)于中亞,現(xiàn)已在全球種植,2014年的年產(chǎn)量為2430萬噸。自首次馴化以來,園丁和育種者已經(jīng)改善了許多農(nóng)藝學(xué)上重要的特性,如葉質(zhì)和營養(yǎng),以及隨著時(shí)間的推移,這些改進(jìn)重新塑造了菠菜基因組。反過來,今天的育種者可以使用基因組信息來加速改進(jìn),這對(duì)于對(duì)抗霜霉病等重大疾病尤為重要。
被稱為菠菜的“晚疫病”,霜霉病在整個(gè)加利福尼亞摧毀了作物,并最近在紐約州北部出現(xiàn)。通過更好地了解菠菜基因組,研究人員已經(jīng)確定了幾種可能對(duì)霜霉病病原體產(chǎn)生抗性的基因。一旦在抗性多種菠菜中鑒定出,這些基因可以迅速轉(zhuǎn)移到其他可能更有營養(yǎng)的品種,增強(qiáng)其免疫系統(tǒng)以對(duì)抗這種疾病,同時(shí)仍然保持可銷售的特性。
對(duì)菠菜馴化的見解
研究人員特別感興趣的是發(fā)現(xiàn)栽培菠菜品種的基因組與其野生祖先沒有太大差異。當(dāng)植物被馴化時(shí),其基因組將在數(shù)百年的選擇中發(fā)展。在許多情況下,它被迫通過培育所必需的遺傳變化的瓶頸,創(chuàng)造了一個(gè)與野外最先帶出的植物非常不同的植物。一個(gè)很好的例子是玉米(玉米)與其祖先teosinte的比較。
“通過分析大量栽培和野生菠菜種質(zhì)的轉(zhuǎn)錄組變體,我們發(fā)現(xiàn)與其他蔬菜作物如番茄和黃瓜不同,菠菜具有較弱的馴化瓶頸,”第一作者陳嬌解釋說。
這是一個(gè)好消息,因?yàn)檫@意味著菠菜改良的空間仍然很大,但它也更難以確定可以加速育種過程的基因組標(biāo)記。盡管如此,該團(tuán)隊(duì)確定了基因組中許多直接歸因于馴化過程的區(qū)域,這些區(qū)域可能與有價(jià)值的特征有關(guān),例如抽薹,葉片數(shù)和莖長。
當(dāng)被問及她最喜歡的菠菜食譜時(shí),第一作者陳嬌回答說:“我通常每周兩次為我的家人做菠菜沙拉。它營養(yǎng)豐富,易于制作。我只是扔了一把菠菜,一些油煎面包片和煎培根。 ,將雞蛋放入碗中煮熟,然后淋上瓶裝醬汁。“
所以下次你吃一個(gè)甜美的綠色菠菜沙拉,感謝科學(xué)家讓你保持健康和強(qiáng)壯!
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