野生草莓和優質可可的基因組完成測序

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巧克力蘸草莓還能在基因層面得到改良嗎?不同的研究團隊對構成這種美味的兩種作物的不同品種進行了基因組測序,發現了關鍵的編碼資訊,這些資訊可能有助於使這些甜點繼續出現在甜點盤中——並同時協助科學研究。這兩項研究都於12月26日在《自然-遺傳學》雜誌上線上發表(《大眾科學》是自然出版集團的一部分)。

世界上的巧克力供應來自可可樹(Theobroma cacao),其種子經過提取、發酵、乾燥,最終制成可食用的可可產品。但是,源於中美洲的枯萎病威脅要嚴重影響每年370萬噸的可可產量,其中大部分來自西非相對沒有防禦能力的作物。因此,研究人員一直在競相解碼可可樹的基因組,希望能找到基因方法來增強其抗病性。


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在九月份,部分由糖果製造商瑪氏公司支援的研究人員在網上釋出了他們版本的T. cacao基因組,然後提交同行評審。新的論文部分由糖果競爭對手好時公司贊助。

《自然》雜誌的研究評估了克里奧羅(Criollo)品種可可的遺傳特徵,它是世界上許多高品質和黑巧克力產品的來源,這些產品越來越受到消費者的歡迎。與另一種主要的可可品種特立尼達(Trinitario)不同,克里奧羅的產量要低得多,而且更容易受到疾病的侵襲。

由法國國際農業研究合作發展中心(CIRAD)的Xavier Argout領導的研究人員指出,克里奧羅可可基因組“為T. cacao的改良提供了候選基因的主要來源”。研究人員確定了參與黃酮類化合物、香氣和萜類化合物生產的基因,其中一些基因可能與植物防禦捕食和感染有關。

草莓是他們的強項

儘管草莓目前可能沒有面臨與可可樹相同的作物範圍的威脅,但野生或林地草莓(Fragaria vesca)基因組背後的研究人員解釋說,它有很多用途。

森林草莓(F. vesca)曾經是種植者和食用者的主要選擇,但現在已很大程度上讓位於更大量生產的栽培品種——鳳梨草莓(Fragaria x ananassa)。但這兩種草莓有著密切的遺傳歷史,後者僅在250年前才被培育出來。儘管如此,森林草莓並沒有被遺傳學家所冷落,一個國際聯盟選擇了森林草莓作為該屬的參考基因組——這很大程度上歸因於其體積小。它是已知第二小的植物基因組,僅次於實驗室最受歡迎的擬南芥(Arabidopsis thaliana)。

由北德克薩斯大學生物科學系的Vladimir Shulaev領導的研究人員寫道,作為薔薇科植物家族的成員之一,森林草莓“是測試薔薇科所有植物基因功能的有吸引力的替代品,薔薇科植物家族還包括桃子、蘋果和櫻桃”。他們指出,“它最近的親屬是具有繁瑣的多倍體基因組的高價值水果作物……或者是世代時間長和/或空間需求大的大型作物。”

研究人員寫道,在這種多汁漿果內部發現的基因“對於有價值的園藝性狀至關重要,包括風味、營養價值和開花時間”,以及抗病性。英國東茂林研究所的Daniel Sargent和該論文的合著者在一份準備好的宣告中說,由於許多這些遺傳特徵可能在相關的、基因更復雜的水果中相似,研究人員將能夠在野生草莓中“相對容易地獲得所有這些有用的基因”。

研究人員使用了短片段測序技術,並已免費提供該基因組

圖片由維基共享資源提供

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