Ученые обошли узкое место в селекции картофеля

Самые популярные европейские сорта картофеля были выведены несколько десятилетий назад. Сложности в селекции картофеля связаны со сложностью его генома. Имея четыре копии генома в каждой клетке, а не две, типичные для большинства растений, картофель представляет значительные проблемы для традиционной гибридизации.

Однако исследование, проведённое под руководством профессора Корбиниана Шнеебергера из исследовательской группы по геномной пластичности и вычислительной генетике в LMU и Институте селекции растений Макса Планка, позволило добиться значительного прогресса в этой области.

Команда смогла реконструировать геномы десяти исторических сортов картофеля. Используя эти знания, учёные разработали метод более быстрой и эффективной реконструкции геномов картофеля.

Работа была посвящена историческим сортам картофеля, некоторые из которых выращивались уже в XVIII веке. По словам Шнибергера, целью было понять генетическое разнообразие, присущее этим сортам, чтобы изучить генетический потенциал картофеля, выращиваемого сегодня.

Однако ответ оказался неожиданным: генетическое разнообразие картофеля крайне ограничено. Десять проанализированных сортов охватывают около 85% генетической изменчивости современного европейского картофеля.

Исследователи объяснили это ограничение так называемым «генетическим узким местом». Картофель был завезён в Европу из Южной Америки в XVI веке, но количество завезённых образцов было небольшим, и многие из них не смогли адаптироваться к европейским условиям.

Этот ограниченный генофонд был сокращён из-за патогенов, таких как знаменитая вспышка Phytophthora infestans в XIX веке, которая привела к неурожаям и разрушительному голоду, особенно в Ирландии.

Однако исследование выявило еще одно удивительное открытие: различия между отдельными копиями хромосом могут быть огромными.

Наблюдаемые различия примерно в двадцать раз превышают генетические различия, обнаруженные у людей. Эти генетические отклонения возникли до появления картофеля в Европе, возможно, в результате скрещивания с дикими видами в процессе одомашнивания в Андских регионах Южной Америки, которое началось около 10 000 лет назад.