Науковці розшифрували геном ожини: відкриття прискорить селекцію нових сортів

Науковці з Університету Флориди здійснили важливий прорив у дослідженні генетики ожини, створивши першу повногеномну послідовність тетраплоїдної ожини сорту BL1. Це досягнення має особливе значення для розвитку селекції та виведення нових сортів ожини з покращеними господарськими та поживними властивостями.

Ожина належить до роду Rubus підроду Rubus (раніше відомого як підрід Eubatus) родини Розових. Ця ягідна культура вирізняється темно-фіолетовим, майже чорним забарвленням плодів, складною структурою та поєднанням соковитого, кисло-солодкого смаку. Плоди ожини є винятковим джерелом антоціанів, антиоксидантів та харчових волокон, що робить їх надзвичайно корисними для здоров'я споживачів.

За останні двадцять років спостерігається стрімке зростання попиту на свіжу та перероблену ожину як у Сполучених Штатах, так і в інших країнах світу. Ця ягідна культура посідає четверте місце за економічною важливістю серед ягідних культур у США. У 2017 році в країні було вироблено 16 850 метричних тонн переробленої та 1360 метричних тонн свіжої ожини.

Показовими є дані за 2021 рік, коли США імпортували 122 873 метричні тонни свіжої ожини вартістю 519 мільйонів доларів та 16 738 метричних тонн замороженої ожини вартістю 43 мільйони доларів. Світове виробництво ожини оцінюється у понад 900 000 метричних тонн, що робить її важливим складником міжнародної ягідної галузі.

Доктор Чжанао Денг, дослідник, чия робота опублікована в журналі Horticulture Research, пояснює: «Це дослідження не лише поглиблює наше розуміння генетики ожини, але й створює підґрунтя для значного вдосконалення методів селекції ожини. Кінцевим результатом можуть стати кращі, стійкіші сорти ожини, які принесуть користь як виробникам, так і споживачам у всьому світі».

Дослідницька група під керівництвом доктора Денга використала велику колекцію послідовностей ДНК експериментальної ожини BL1, які були обчислювально об'єднані для відтворення оригінальної послідовності всього геному. Особливість цього дослідження полягає в тому, що BL1 є тетраплоїдною рослиною, тобто має чотири копії кожної хромосоми у своїх клітинах, що вдвічі більше, ніж у типової диплоїдної рослини, наприклад, малини.

«Робота з тетраплоїдом складніша, ніж з диплоїдом», — зазначає доктор Денг. «Оприлюднення геному тетраплоїдної ожини може сприяти ефективнішій та цілеспрямованій селекції, що зрештою призведе до створення нових сортів з покращеною якістю плодів та стійкістю до важливих захворювань. Референтний геном, створений у результаті цього дослідження, може стати потужним інструментом для всіх, хто працює з ожиною».

Розшифрування геному також розкриває таємниці ключових ознак, таких як вирощування рослин ожини без колючок та продукування антоціанів, які впливають на колір та корисні властивості плодів. «Це відкриття допоможе нам зрозуміти, чому ожина набуває характерного темно-фіолетового або чорного кольору з часом, і як потенційно посилити цей процес для отримання поживніших ягід», — додає доктор Денг.

Результати дослідження опубліковані в науковому журналі Horticulture Research. Авторами публікації є Дев Паудел та інші науковці, а сама стаття має назву «A chromosome-scale and haplotype-resolved genome assembly of tetraploid blackberry (Rubus L. subgenus Rubus Watson)».