Исследователи обнаружили, что у арбуза (Citrullus lanatus) отсутствуют гены, отвечающие за устойчивость к целому ряду заболеваниям. Расшифровка полного генома этого культурного растения поможет селекционерам существенно улучшить его свойства.
Над секвенированием ДНК арбуза трудились более 60 генетиков из Китая и США. Результаты их работы опубликованы в журнале Nature Genetics.
Всего исследователи прочитали геном 20 арбузов. 10 из них были представителями сортов, выращиваемых в Азии и Америке, 6 принадлежали к полудикому подвиду C. lanatus mucosospermus и еще 4 – к дикому C. lanatus lanatus. Это позволило оценить генетическое разнообразие арбузов и выяснить, насколько на них повлияла селекция.
Ученые установили, что геном арбуза содержит 23 440 генов, кодирующих белок (примерно столько же генов есть и у человека). При этом оказалось, что одомашненные арбузы по сравнению с дикими формами обладают меньшим количеством генов, ответственных за сопротивляемость болезням. Авторы статьи объясняют это интенсивной селекцией, которой подвергались арбузы.
Также генетики определили, что предки арбуза имели всего 7 хромосом, однако затем их хромосомный набор утроился. За миллионы лет эволюции геном этой 21-хромосомной переходной стадии подвергся многочисленным перестройкам (всего ученые насчитали 81 разделение и 91 слияние хромосом), в результате чего современные арбузы приобрели набор из 11 хромосом.
В ходе исследования ученые также смогли найти гены, связанные с окраской, размером и концентрацией сахара в арбузах. Они надеются, что в дальнейшем это поможет вывести улучшенные сорта. В настоящее время арбуз входит в пятерку самых употребляемых фруктов. Ежегодно на Земле выращивается около 90 миллионов тонн арбузов.
