Хотя маниоку легко выращивать, она особенно уязвима для патогенов растений, что может значительно снизить урожайность сельскохозяйственных культур. Чтобы помочь улучшить стратегии селекции этого корнеплода, группа ученых под руководством исследователей из Калифорнийского университета в Беркли и в том числе исследователей из Объединенного института генома Министерства энергетики США (JGI), Научно-исследовательского учреждения Министерства энергетики США, описала генетическое разнообразие маниоки в апреле. 18 августа 2016 г. расширенное онлайн-издание журнала Nature Biotechnology. Поскольку корни маниоки содержат 20-40% крахмала, производство которого на гектар стоит на 15-30% меньше, чем крахмал из кукурузы, во многих частях мира, особенно в Африке и Юго-Восточной Азии, он представляет собой стратегический источник возобновляемой энергии — биомассу из кукурузы. какой этанол производится для транспортного топлива.
С помощью геномики исследователи надеются применить передовые стратегии селекции, которые могут улучшить устойчивость маниоки к болезням и повысить урожайность.Геном маниоки был секвенирован под эгидой программы DOE JGI Community Science Program и Roche 454 Life Sciences. Поскольку проект последовательности был выпущен в 2009 году, исследователи улучшили его дополнительными данными, чтобы разработать последовательность в масштабе хромосом, отчасти для того, чтобы применить информацию для улучшения стратегий разведения.В статье команда, в которую вошли научные сотрудники Калифорнийского университета в Беркли Джессен Бредесон и Джессика Лайонс, а также Саймон Прочник и Альберт Ву из DOE JGI, сравнила эталонный геном маниоки с геномами родственников клещевины (Ricinis communis), каучукового дерева (Hevea brasiliensis). , Каучук Ceara (Manihot glaziovii) и 53 культурных и дикорастущих сорта маниоки со всего мира.
Они обнаружили, что генетическое разнообразие маниоки, используемой в текущих селекционных мероприятиях, значительно сократилось в Африке, где такие вирусы, как мозаичная болезнь маниоки и болезнь коричневой полосы маниоки, повлияли на урожайность сельскохозяйственных культур во многих странах. Они смогли обнаружить генетическую подпись прошлых программ улучшения маниока, восходящих к 1930-м годам, в которых скрещивались маниока и каучук Сеара, и стойкость этих областей каучука Сеара в элитных сортах маниоки предполагает, что они придают желаемые черты. Они также выяснили родство между многими культивируемыми сортами маниоки, что может помочь селекционерам максимизировать генетическое разнообразие в программах улучшения.«Варианты и структура популяции, описанные здесь, являются важными исходными данными для подходов на основе маркеров и геномной селекции для повышения устойчивости к болезням и повышения урожайности этой основной культуры», — отметила команда.
Геном маниоки доступен на фитозоме портала DOE JGI по адресу http://phytozome.jgi.doe.gov/.Стив Рунсли из Dow AgroSciences рассказал о геномике маниоки на встрече DOE JGI по геномике энергии и окружающей среды в 2014 году.
Посмотрите видео на http://bit.ly/JGI14UMRounsley.