Een internationaal onderzoeksteam geleid door Chinese Landbouwuniversiteit van Nanjing en BGI, heeft de eerste genoomsequentie van depeer voltooid door de BAC-by-BAC strategie en next-gen-sequencing tecombineren. De peergenoom biedt niet alleen een waardevolle bron voorteeltverbetering van dit gewas, maar werpt ook nieuw licht op de genoomevolutieen andere vergelijkende onderzoeken. De resultaten werden online gepubliceerdin Genome Research.
Als een van de oudste fruitsoorten kent de peer een teelthistorie van meer dan3000 jaar. Deze belangrijke vrucht is genetisch divers met meer dan 5000cultivars over de hele wereld die kunnen worden onderverdeeld in tweebelangrijke groepen, de Europese of "westerse" peren en de Aziatischeof "oosterse" peren.
Anders dan veel gewassen, staat de peer bekend als zeer heterozygoot, wat eengrote uitdaging is voor de de-novo-assemblage. In dit onderzoek monteerdenonderzoekers het peergenoom P. bretschneideri Rehd. cv. Dangshansuli door BAC-by-BAC en next-generation-sequencingte combineren. Deze benadering is ontwikkeld door BGI, dat kanworden gebruikt om genomen met een hoog niveau heterozygositeit en/ofrepetitieve sequenties te onderzoeken. Na verwerking van de gegevens is degrootte van het verzamelde peergenoom ongeveer 512,0 Mb met een totaal van42.812 proteïne-coderende genen.
In dit onderzoek identificeerden onderzoekers repetitieve sequenties van 271,9Mb, goed voor 53,1% van het peergenoom. In vergelijking met het appelgenoom,ontdekten ze dat de grootteverschillen tussen het peer- en appelgenoom meestalkwamen door inhoudsdiversiteit in transposonselementen (TEs),terwijl de genenregio's vergelijkbaar zijn in beide soorten.
De beschikbaarheid van de peergenoomsequentie dient als waardevolle nieuwe bron voor biologische studies. In het onderzoek werkten onderzoekers aan de mechanismen die ten grondslag liggen aan belangrijke biologische processen van de peer, zoals de steencelvorming, suikeraccumulatie en aromaformatie. Er werd voorspeld dat zes SFB-genen gerelateerd zouden zijn aan incompatibiliteit en er werden 66 lignine synthesegerelateerde genfamilies geïdentificeerd. Hiertoe behoren ook HCT-genen die geassocieerd worden met ligninesynthese, C3'H en CCOMT, die op hun beurt samengaan met de accumulatie van zowel G-lignine als S-lignine, alsook drie genfamilies -S6PDH, SDH en SOT- die betrokken zijn bij het sorbitolmetabolisme. Daarnaast ontdekten de onderzoekers ook dat het metabolisme van linoleenzuur waarschijnlijk een belangrijke rol speelt in de aromaformatie van de peer.
Zhiwen Wang, projectmanager van BGI, zei: "De BAC-to-BAC-strategie is een uitstekende methode om genomen met een hoge heterozygositeit te verzamelen. De voltooide sequencing van het peergenoom biedt waardevolle gegevens voor het beter traceren van de evolutionaire geschiedenis van de Rosaceae-gewassen. Ik verwacht dat onze inspanningen de teeltverbetering kunnen bevorderen en voor nog lekkerdere peren kunnen zorgen."
Source: nanowerk.com
