Генетики 26 исследовательских институтов в 2006 году объединились для декодирования генома четвёртого по значимости продукта в мире – картофеля. В ходе работы было выявлено 800 генов, отвечающих за противостояние различным заболеваниям.

Учёные добрались до этого генома только сейчас, потому что он является довольно сложным: у каждой из 12 хромосом растения четыре копии, а вариации в копиях генов могут быть значительными. Развитие современных технологий расшифровки помогло генетикам преодолеть эти сложности, однако и сейчас учёным пришлось пойти на некоторые хитрости.

Они взяли разновидность картофеля, которая обладает диплоидным геномом (в нём присутствуют две копии каждого гена). В статье, опубликованной в журнале Nature, авторы именуют её DM (она не слишком отличается от более распространённой RH-разновидности). Выделив одну копию каждой хромосомы, генетики дублировали их и создали двойной моноплоидный геном, в котором каждая пара генов была строго идентичной.

Таким необычным способом им удалось провести секвенирование почти всей ДНК. Кроме этого учёные провели расшифровку отдельных частей диплоидного генома RH-вариации.

Рис. 1. От 200 до 330 миллионов тонн – столько картофеля съедают жители планеты в течение одного года. Вариаций — масса! Например, существует картофель не только красного, но и фиолетового цвета (фото r-hamdan/Flickr.com).

Исследователи выяснили, что Solanum tuberosum (таково латинское название картофеля) обладает более чем 39 тысячами генов, кодирующих белки. Также они определили наличие 800 генов устойчивости к различным заболеваниям. Некоторые из них помогают побороть нападение картофельной нематоды (PCN) и остановить эпидемию фитофтороза (её вызывает патоген Phytophthora infestans).

Конечной целью учёных является выведение нескольких сортов картофеля, которые могли бы без проблем расти в развивающихся странах. Ведь данный овощ в отличие от зерновых культур обладает большим количеством сложных углеводов, белков, большим содержанием пищевых волокон, витаминами B и C, микроэлементами. Скорее всего, для достижения нужного результата специалисты прибегнут к генетической модификации растения.

Черновая версия генома, покрывающая 95% генов, доступна для изучения.

Результаты работы опубликованы в статье

The Potato Genome Sequencing Consortium Genome sequence and analysis of the tuber crop potato. – Nature. – 2011. – doi:10.1038/nature10158; Published online 10 July 2011.