Tomatengenoom volledig gesequenced

Tomatengenoom volledig gesequenced

Anonim

door Cornell University

Image

Voor het eerst is het genoom van de tomaat, Solanum lycopersicum, gedecodeerd en wordt het een belangrijke stap in de richting van verbetering van opbrengst, voeding, ziekteresistentie, smaak en kleur van de tomaat en andere gewassen. De volledige genoomsequentie, evenals de sequentie van een wild familielid, wordt gezamenlijk gepubliceerd in het laatste nummer van het tijdschrift Nature (31 mei 2012).

In het bijzonder werd het genoom gesequenced uit de "Heinz 1706" -tomaat.

De publicatie omvat het aantal jaren werk van leden van het Tomato Genomics Consortium, een internationale samenwerking tussen Argentinië, België, China, Frankrijk, Duitsland, India, Israël, Italië, Japan, Nederland, Zuid-Korea, Spanje, het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten en anderen.

James Giovannoni, een wetenschapper aan het Boyce Thompson Institute for Plant Research, op de campus van de Cornell University, en het Amerikaanse ministerie van Landbouw, leidt het Amerikaanse tomatenvolgordeteam, dat onderzoekers van verschillende instellingen omvat. De genoomsequentie van de wilde tomaat (Solanum pimpinellifolium) werd ontwikkeld bij Cold Spring Harbor Laboratory.

Consortiumonderzoekers melden dat tomaten ongeveer 35.000 genen bezitten die zijn gerangschikt op 12 chromosomen. "Voor elk kenmerk van de tomaat, of het nu gaat om smaak, natuurlijke ongediertebestendigheid of voedingswaarde, hebben we vrijwel al die genen gevangen", zegt Giovannoni.

De sequenties van deze genen en hun rangschikking op de chromosomen worden beschreven in het Nature-artikel "De tomatengenoomsequentie biedt inzicht in vlezige fruitevolutie", informatie die onderzoekers in staat stelt sneller te bewegen en plantenveredelaars in staat stellen nieuwe variëteiten te produceren. met specifieke gewenste kenmerken.

"Tomatengenetica ligt ten grondslag aan het potentieel voor verbeterde smaak dat elke huistuinier kent en elke supermarktklant verlangt en de genoomvolgorde zal helpen dit en vele andere problemen in de tomatenproductie en -kwaliteit op te lossen", zegt Giovannoni.

Nu de genoomsequentie van één variëteit tomaten bekend is, zal het ook gemakkelijker en veel goedkoper zijn voor zaadbedrijven en plantenveredelaars om andere rassen te sequentiëren voor onderzoek en ontwikkeling, voegde hij eraan toe. Terwijl de eerste tomatengenoomsequentie miljoenen dollars kostte, kostten de volgende misschien slechts $ 10.000 of minder, voortbouwend op deze eerste bevindingen.

Om toegang te bieden tot de gensequenties van de tomaat en verwante soorten, hebben Boyce Thompson Institute-wetenschapper Lukas Mueller en zijn team een ​​interactieve website gemaakt (www.solgenomics.net). In de Verenigde Staten droegen wetenschappers Zhangjun Fei en Joyce Van Eck van Boyce Thompson Institute bij aan de reeks en de analyse ervan. Andere betrokken Amerikaanse instellingen: Cornell University, Colorado State, University of Florida, University of Oklahoma, University of Georgia, University of Arizona, University of Delaware, Montana State, University of Tennessee, Cold Spring Harbor Laboratory en de USDA.

De volgorde van het tomatengenoom heeft gevolgen voor andere plantensoorten. Aardbeien, appels, meloenen, bananen en vele andere vlezige vruchten hebben enkele kenmerken met tomaten, dus informatie over de genen en paden die betrokken zijn bij het rijpen van fruit kan mogelijk op hen worden toegepast, waardoor de voedselkwaliteit, voedselzekerheid en kosten worden verlaagd.

"Nu kunnen we beginnen met het stellen van veel meer interessante vragen over fruitbiologie, ziekteresistentie, wortelontwikkeling en voedingskwaliteiten, " zegt Giovannoni. Tomaten vertegenwoordigen alleen al in de Verenigde Staten een markt van $ 2 miljard. De USDA schat dat Amerikanen jaarlijks gemiddeld meer dan 72 pond tomatenproducten consumeren.

De sequencing zou niet mogelijk zijn geweest zonder het werk van Cornell's Steven Tanksley en Boyce Thompson's Greg Martin in de jaren negentig. Tanksley, Martin en andere Ithaca-wetenschappers ontwikkelden genetische kaarten en andere moleculaire hulpmiddelen voor tomaten om mechanismen van ziekteresistentie te bestuderen, en die hulpmiddelen hebben uiteindelijk de weg geëffend voor de sequentie-inspanningen van het consortium.