В Курчатовском институте собрали геном персика сорта "Советский"

Сотрудники Курчатовского геномного центра представили полногеномную сборку персика сорта "Советский". Это один из первых созданных в СССР сортов, относящийся к иранской эколого-географической группе. Его вывел ученый-селекционер И.Н. Рябов в начале 1950-х годов в Никитском ботаническом саду (Крым).

"Советский" выбран генетиками для исследований не случайно: он широко использовался при выведении других сортов. По словам ученых, он отличается экологической пластичностью, высокой морозостойкостью цветочных почек, устойчивостью к целому ряду заболеваний косточковых культур.

Дикий предок современного персика, родиной которого был Китай, сегодня нам бы вряд ли понравился: мелкий и кислый, он легко проиграл бы конкуренцию современным сортам, облагороженным селекцией. "Некоторые гены, необходимые растениям в дикой природе, при одомашнивании оказываются не нужны. Это естественно — специально созданные оптимальные условия выращивания позволяют растениям не тратить лишние ресурсы для своего развития. Определение таких генов позволяет понять, как именно менялся геном при адаптации к искусственным условиям выращивания", — рассказала Светлана Цыганкова, начальник лаборатории геномики эукариот Курчатовского геномного центра.

При анализе полученного генома персика сорта "Советский" ученые обнаружили такие "неактивные" гены. Возможно, они сделались "ненужными" в ходе селекции, однако не исключено и то, что повреждение генов стало результатом естественного процесса случайного мутагенеза, не связанного с условиями культивирования.

Чтобы выяснить это, ученые получили из открытых баз данные секвенирования РНК других сортов персика и сравнили уровень экспрессии генов. "Логика здесь такова: если у сорта "Советский" "выпали" гены с низкой экспрессией, то, скорее всего, мы имеем дело со случайным процессом, повреждающим любой ген. Низкий уровень экспрессии означает, что эти гены несущественны для функционирования растения, — пояснила Светлана Цыганкова. — Но если среди поврежденных генов много таких, которые у других сортов проявляют высокий уровень экспрессии, то, скорее всего, мы имеем дело с контекстно-зависимым процессом. То есть для другого сорта и в других условиях культивирования эти гены важны — но не для "Советского".

Анализ позволил выделить группу генов, которые неактивны у "Советского", но обладают высокой экспрессией у других сортов (притом что большинство "сломанных" генов "Советского" относятся к низкоэкспрессивным). Это значит, что свойства, за которые эти гены отвечают, стали неважны уже в конкретных условиях произрастания сорта.

Собранный курчатовскими учеными геном сорта "Советский" может стать эталоном для дальнейшего генотипирования всей коллекции персика. Ориентируясь на проведенный анализ генома, можно проследить, сохраняется ли тенденция к подавлению экспрессии конкретных генов у других крымских сортов. Геном сорта "Советский" станет ценным ресурсом и ориентиром для будущей селекции и генетического улучшения персиков, в том числе для выявления особых генов, отвечающих за резистентность и адаптивные свойства в условиях юга России и Крыма.