Tim Univerziteta Illinois razvio je prvi pangenom sojine ciste nematode (SCN), koristeći genome iz devet populacija koje pokrivaju različite HG tipove. Ključni tehnički proboj bila je enzimska metoda Kim Walden koja čuva DNK prilikom izdvajanja iz jaja. Pangenom otkriva izuzetnu genetsku raznolikost SCN, što objašnjava brzo probijanje otpornosti soje, ali i otvara put za brže testove otpornosti i nove strategije kontrole.
Naučnici Mapirali Pangenom Sojine Ciste Nematode — Novi Alat U Borbi Protiv Štete Vredne 1,5 milijardi USD
A soybean nematode. (Image courtesy of Jon Eisenback)
Sojina cista nematoda (SCN) izaziva najmanje 1,5 milijardi dolara godišnje štete prinosa i predstavlja najveću pretnju proizvodnji soje. Tim istraživača predvođen Univerzitetom Illinois Urbana-Champaign razvio je prvi pangenom ove štetočine, što otvara nove puteve za razumevanje i kontrolu njenih različitih populacija.
Šta je pangenom i zašto je važan
Pangenom je savremeni pristup koji katalogizuje kompletnu genetsku raznovrsnost jedne vrste, umesto da za referencu koristi samo jednu jedinku. To omogućava populacionu i komparativnu analizu gena koji utiču na virulentnost i prilagodljivost SCN.
Kako su uspeli da dobiju kvalitetnu DNK
Jedan od najvećih izazova bio je dobijanje nenarušene DNK iz jaja nematode, jer njihova čvrsta ljuska često oštećuje molekule pri mehaničkoj obradi. Koautor Kim Walden iz Roy J. Carver Biotechnology Center razvila je mešavinu enzima koja nežno razgrađuje ljuske i čuva DNK netaknutom — ključni tehnički napredak koji je omogućio visokokvalitetnu montažu genoma.
Šta je tim uradio
Lucas Borges dos Santos i saradnici sastavili su pangenom kombinujući genome iz devet različitih populacija SCN, svaka od njih obuhvata nekoliko hiljada jedinki i pokriva puni spektar HG tipova (klasični test virulentnosti koji koristi sedam sorti soje). Analiza je otkrila izuzetnu genetsku raznolikost među populacijama.
„Neke od ovih nematoda razlikuju se gotovo kao ljudi i čimpanze“, kaže Matt Hudson, profesor u Odeljenju za useve i biljnu nauku na Univerzitetu Illinois.
Implikacije za kontrolu i otpornost
Visoka genetska raznolikost objašnjava zašto postojeće genetske strategije otpornosti kod soje često brzo popuštaju: populacije SCN mogu izabrati kombinacije gena koje zaobilaze otpornost useva. Ipak, pangenom otvara nove mogućnosti — brže dijagnostičke testove za izbor prave vrste otpornosti, identifikaciju ključnih virulentnih gena i potencijalne metode za menjanje populacija nematoda (analogno inženjerskim pristupima kod komaraca).
Iako neposredne promene na poljima nisu očekivane, pangenom predstavlja značajan korak napred za istraživače i oplemenjivače, i postavlja temelje za dugotrajnije strategije zaštite prinosa.
Finansiranje i podršku obezbedili su North Central Soybean Research Program i Illinois Soybean Association.
Pomozite nam da budemo bolji.
