Michigan Eyalet Üniversitesi araştırmacıları, vişne araştırmalarında önemli bir kilometre taşı olan Montmorency vişne genomunu başarılı bir şekilde sıraladı. Bu başarı, vişne ıslahı ve çalışmalarında gelecekteki çabalarda devrim yaratacak.
Michigan’ın ülke genelinde vişne üretiminde listelerin başında yer aldığı düşünüldüğünde, Michigan Eyalet Üniversitesi’nden bir araştırma ekibi bir proje başlattı değişen bir iklimin ihtiyaçlarını karşılamak için ekşi kiraz ağaçlarında geç çiçeklenme ile bağlantılı genleri tanımlamayı amaçlıyordu. Geç çiçek açan vişne ağaçlarından alınan DNA dizilerini akraba bir türün, yani şeftalinin sekanslanmış genomuyla karşılaştırarak başladılar.
Geç çiçeklenen vişne ağaçlarından alınan DNA sekanslarını akrabalarının genom sekansıyla karşılaştırarak başladılar. , şeftali. Ancak, iki tür arasındaki genetik farklılıklar benzerliklerini önemli ölçüde gölgelediğinde şaşırdılar. Sonuç olarak, araştırma ekibi, açıklamalı ilk Montmorency vişne genomunu oluşturma ve her bir geni kodlayan DNA segmentlerini belirleme görevini üstlendi.
“Safça bunun kolay bir çaba olacağını düşündüm; MSU’da Tarım ve Doğal Kaynaklar Fakültesi’nde yardımcı doçent olan Courtney Hollender, basitçe birkaç erken ve geç çiçek açan kiraz ağacını sıralar ve dizileri şeftali genomuna hizalar ve yalnızca birkaç hafta içinde bir yanıt alırdık. “Daha fazla yanılamazdım.”
Genomlar, bir organizmanın gelişimi için tüm genleri ve genetik talimatları içerir. Sıralama, araştırmacılara, örneğin mevsimde daha sonra çiçek açacak bir kiraz ağacı yetiştirmeye çalışırken bir harita sağlar. Hollender’ın doktora adayı Charity Goeckeritz için hayal kırıklığı içinde yaptığı bir egzersiz merakını uyandırdı.
Goeckeritz, “Vişne DNA dizilerini şeftali genomuyla hizalamaya çalışıyordum ve bunlar pek iyi hizalanmıyordu,” dedi. . “Bundan herkese şikayet ediyordum ve sonunda arkadaşlarımdan biri vişne genomunu sıralamamızı önerdi.” MSU’nun AgBioResearch Projesi GREEEN veya Ekonomik ve Çevresel İhtiyaçları Karşılamak için Araştırma ve Genişletme Oluşturma fonları sayesinde, tam da bunu yapabildiler.
Hollender ve Goeckeritz, MSU emerita profesörü ve ülkenin önde gelenlerinden Amy Iezzoni ile birlikte çalıştı. sadece ekşi kiraz yetiştiricisi; Iezzoni’nin doktora öğrencisi Kathleen Rhoades; Bahçe Bitkileri Bölümünde ve MSU’nun Bitki Direnci Enstitüsünde yardımcı doçent olan Bob VanBuren; MSU Genomics Core yöneticisi Kevin Childs; ve MSU’nun Bahçe Bitkileri Bölümü’nde doçent olan Patrick Edger. Birlikte, Montmorency vişne genomunun başlangıçta düşündüklerinden daha karmaşık olduğunu buldular.
Karmaşıklıklar, vişnenin ana bitki kromozomlarından kaynaklanır. Ekşi kirazlar allotetraploidlerdir, yani insanlar gibi iki takım kromozoma sahip olmak yerine en az iki farklı türden dört takıma sahiptirler.
“Turta kirazında her kromozomun dört kopyası olmakla kalmaz, aynı zamanda Goeckeritz, “iki farklı tür arasındaki doğal bir çaprazlamanın ürünü” dedi. “Yaklaşık iki milyon yıl önce gerçekleşmiş olabilecek yer kirazı Prunus fruticosa ve tatlı kiraz Prunus avium.”
Goeckeritz çiçeklenme zamanını incelemek için genomu kullanırken, RNA’yı yürüten Rhoades proje için dizileme veya gen ifadesi analizi, renk ve sertlik gibi belirli meyve özellikleriyle ilişkili genleri belirlemeye çalışıyor.
Montmorency ekşi kiraz genom dizisine sahip olmak, muazzam miktarda gelecek için olasılıklar sunuyor. değişen bahar havasına dayanabilen ve daha fazla kiraz üretebilen daha fazla ağaç yetiştirerek nihai olarak sektöre ve tüketiciye fayda sağlayacak bir araştırma.
“Bu genomdan önce, ekşi kirazlar için bazı dizilimler vardı, ancak bu tam bir dizi değildi. resim ve ben sadece araştırma ve üreme amaçları için genoma sahip olmak istedim,” dedi Hollender. “Artık tam bir tabloya sahibiz ve bu araştırma, dünya çapında gelecekteki tüm vişne araştırmaları ve yetiştirme çabaları üzerinde büyük bir etkiye sahip olacak.”
Referans: “Teraploid vişne (Prunus cerasus L.) ‘Montmorency genomu ‘, üç farklı Prunus ata genomunu tanımlar” yazan Charity Z Goeckeritz, Kathleen E Rhoades, Kevin L Childs, Amy F Iezzoni, Robert VanBuren ve Courtney A Hollender, 10 Mayıs 2023, Bahçe Bitkileri Araştırması.
DOI: 10.1093/sa /uhad097