Собран геном яровой пшеницы с точностью 99,99 %

Пшеница (Triticum aestivum L.) — одна из ключевых мировых продовольственных культур, но ее сложный, высокоповторяющийся аллогексаплоидный геном делает полное секвенирование, определение аминокислотной последовательности, сложной задачей.

В 2018 г. Международный консорциум по секвенированию генома пшеницы выпустил эталонный геном пшеницы CS, который с тех пор играет ключевую роль в исследованиях пшеницы. Однако многие повторяющиеся регионы и сложные структуры остаются неаннотированными, что препятствует углубленному геномному анализу.

Ученые Китайского сельскохозяйственного университета добились практически полной сборки генома яровой пшеницы CS (CS-CAU), с использованием сверхдлинного секвенирования Oxford Nanopore Technologies, высокоточного секвенирования PacBio HiFi и данных Hi-C. Геном CS-CAU охватывает 14,46 Гб с точностью оснований более 99,996 %, и в нем осталось всего 290 пробелов, в основном за счет сверхдлинных тандемных повторов.

Стоит отметить, что впервые хромосомы 1D, 3D, 4D и 5D были собраны без пробелов, причем хромосомы 1D и 5D достигли уровня теломера-теломера.

Было аннотировано 151 405 генов с высокой степенью достоверности, включая 59 180 новых идентифицированных генов, 7602 из которых собраны впервые. Это очень важно для исследования функций генов пшеницы.

Этот прорыв позволил решить проблемы высокоповторяющихся последовательностей и полиплоидии в геномике пшеницы и послужил моделью для секвенирования других сложных геномов сельскохозяйственных культур.

Исследование нуклеотидной последовательности генома растений, помимо целей селекции, используют также для дифференциации видов. Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) проводят исследования по расшифровке геномов растений для дальнейшей разработки специфических методов их диагностики.

АгроЭксперт