Теперь, команда исследователей картировала это происхождение, чтобы изучить, как картофель был одомашнен и как его ДНК развивалась со временем.«Мы упорядочили геномы или генетический код, спектра картофельного уроженца Южной Америки – Перу, Боливия и Эквадор», сказал Ричард Вейллеукс, глава Отдела Садоводства в Колледже Политехнического института и университета штата Вирджиния Сельского хозяйства и Наук о жизни и профессора Маргарет Гэри и Юлианского. «Вы видите радугу картофеля на континенте. То, как они двинулись и были одомашнены, много лет обсуждалось».
Veilleux и его аспирант, Паркер Лэймбир, докторант в садоводстве от Rappahannock, Вирджиния, сотрудничали с коллегами в Университете штата Мичиган, включая К. Робина Буелла, преподавателя биологии завода, и Майкла Хардигэна, бывшего научного сотрудника выпускника и теперь постдокторского исследователя в Калифорнийском университете Дэвис, чтобы провести проект генома завода в ответ на Национальный научный фонд, финансирующий возможность. Их работа была недавно издана на Слушаниях Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки.«Результаты увеличивают наше понимание того, как картофель был одомашнен и какие гены важны.
Мы также определили потенциальные гены, чтобы изменить к лучшему в будущем и показали, как высокий упорядочивающий геном пропускной способности обеспечивает новые инструменты», сказал Вейллеукс.Чтобы узнать больше об этом урожае, третье по важности, выращенное для прямого потребления человеком, команда исследовала дикие и культурные разновидности, включая картофель, найденный на южноамериканских рынках, внутренних североамериканских вариантах и гонках земли, которые являются культурным картофелем, аналогичным породам семейной реликвии.
Затем используя современные геномные подходы, исследователи стремились обеспечить понимание геномного разнообразия, показать исторические события гибридизации и определить гены, предназначенные во время приручения, которые управляют различием для сельскохозяйственных черт – все из которых жизненно важны для продовольственной безопасности.«Что делает картофель сложным, то, что они не размножаются верный», сказал Вейллеукс. «Если Вы сажаете семена, Вы получаете меньше, чем Вы начали с».
Другое изменение, которое сопровождало картофельное приручение, является уменьшенным изобилием пыльцы. Принимая во внимание, что дикие разновидности должны быть плодородными, чтобы рассеять семена, выращенные разновидности растут от клубней. Эта неуместность истощила изобилие разновидностей, и эффект мог наблюдаться на геномном уровне.Красновато-коричневый Бербанк, мутант картофеля Бербанка, был выпущен в 1902 году.
До настоящего времени это разнообразие остается самым популярным в США, подчеркивая давнее отсутствие продвижения в картофельном размножении.Все же усилия лучше понять организацию генетического материала картофеля были чреваты проблемами, не, наименьшее количество которого является привычкой урожая к поддержанию четырех копий каждого гена.
Veilleux и Laimbeer изучили изменение числа копии – многочисленные копии генов в том же самом организме. Посредством процесса размножения многочисленные копии последовательности ДНК дублированы или удалены не только в картофеле, но и во всех разновидностях растений и животных. То, когда организм рождается, изменяется в результате мейоза, создают различные копии различных частей генома.
Этот несовершенный процесс допускает мутации и дополнительную ДНК. Дополнительные копии ДНК могут быть выгодными в некоторых случаях, приведя к увеличенной наследственной изменчивости, и вредный в других, приведя к болезни.
«Из-за генетической сложности картофеля мы, возможно, не провели это исследование без доступа к упорядоченному картофельному геному», сказал Лэймбир. «Упорядоченный геном позволяет нам сравнивать весь другой картофель с этим проектом».Как это происходит, Veilleux и Buell были частью Картофельного Консорциума Упорядочивающего Генома почти 100 ученых, которые упорядочили первый в мире картофельный геном. Упорядочивание картофельного генома, изданного в 2011, было основано на доступности «удвоенного monoploid» картофель, называемый немецкой маркой, развитой в лаборатории Veilleux. Относительная генетическая простота клубня по сравнению с коммерческим картофелем облегчила последовательности, используя доступную технологию упорядочивающего следующего поколения.
Последовательность немецкой марки продолжает служить справочным геномом для картофеля.«Мы выровняли геномы каждого картофеля, который мы изучили к картофелю немецкой марки», сказал Лэймбир. «Теперь, мы видим картину на коробке, соединяя каждую картофельную загадку генома. Это имеет смысл».
Вклады исследовательской группы в большее понимание генетического проекта клубня могут помочь переходу производителей к успешной схеме размножения, которая произведет желательные варианты. Промышленность чипсов, например, очень отборная о том, какие типы картофеля она использует. Окончательные экземпляры закуски требуют, чтобы прекрасное содержание крахмала произвело просто правильный цвет и структуру, когда пожарено. Картофель должен также быть правильной формой мелкими глазами, чтобы пройти через бьющиеся машины.
Благодаря Veilleux и Laimbeer, скоро будет легче породить прекрасные чипсы или получить доступ к желательным чертам, таким как увеличенное сопротивление болезни в диких или примитивных разновидностях. Существующее естественное население, они верят, представляет существенный источник неиспользованного адаптивного потенциала.
Посмотрите Красновато-коричневый Бербанк, могут скоро быть новые разновидности, конкурирующие за главный картофель.