«Киви — это важная с экономической и питательной точек зрения фруктовая культура. Его долгое время называли« королем фруктов »из-за чрезвычайно высокого содержания витамина С и сбалансированного питательного состава минералов, пищевых волокон и других полезных для здоровья свойств», — говорит Чжанцзюнь Фэй. , ученый из Института Бойса Томпсона Корнельского университета. Фэй внес большой вклад в исследование, которое было проведено группой ученых-растениеводов из США и Китая и опубликовано 18 октября в Nature Communications.
«Последовательность генома послужит ценным ресурсом для исследований киви и может облегчить программу селекции для улучшения качества плодов и устойчивости к болезням», — говорит Фей.Киви произошел из гор и хребтов юго-западного Китая и не был известен миру до начала 20-го века, когда фермеры в Новой Зеландии обнаружили этот фрукт и начали выращивать его в качестве товарной культуры. Это форма ягоды, которая растет на древесных лозах, как и виноград, и принадлежит к отряду Ericales, к которому также относятся черника, чайные кусты и бразильские орехи.Один из самых замечательных результатов исследования был обнаружен, когда ученые наблюдали высокий процент сходства в ДНК киви.
Эти данные выявили две необычные неудачи, произошедшие в процессе деления клеток около 27 и 80 миллионов лет назад, когда обширная экспансия генов возникла из всей дополнительной копии генома, за которой последовала обширная потеря генов.Фэй объясняет: «Геном киви недавно подвергся двум событиям полной дупликации генома».Когда гены дублируются, дополнительные гены могут мутировать, чтобы выполнять совершенно новые функции, которые ранее не присутствовали в организме.
Этот процесс, называемый неофункционализацией, может происходить без вредных последствий для растений и, в случае киви, оказался весьма полезным.«Дублирование способствовало добавлению дополнительных членов семейств генов, которые участвуют в регуляции важных характеристик плодов киви, таких как витамин С, метаболизм флавоноидов и каротиноидов», — говорит Фей.
Для секвенирования ученые использовали китайский сорт под названием «Хунъян», который широко выращивается в Китае, чтобы получить черновую последовательность. Затем они сравнили киви с геномами других репрезентативных видов растений, включая томаты, рис, виноград и горчичный сорняк Arabidopsis. Они обнаружили около 8000 генов, общих для всех пяти видов.
Сравнение выявило важные эволюционные взаимосвязи, в том числе гены развития, связанные с ростом плодов, созреванием, метаболизмом питательных веществ и сопротивляемостью болезням.До этого исследования сообщалось о обширных исследованиях метаболического накопления витамина С, каротиноидов и флавоноидов в киви, но данные о последовательности генома, имеющие решающее значение для его разведения и улучшения, никогда не были доступны.«Последовательность генома киви представляет собой первый член отряда Ericales, что дает ценный ресурс для сравнительной геномики и эволюционных исследований», — говорит Фей. «Мы ожидаем продолжения генерации геномных последовательностей из других сортов киви для исследования генетического разнообразия киви и выяснения регуляторных сетей важных биологических процессов».
Последовательность доступна в Интернете в базе данных генома киви. В Корнельском университете есть студии телевидения и радиостанции ISDN, где можно взять интервью у средств массовой информации.