Tomat Bisa Mendapatkan Reboot Genetik Dari Leluhur Liar

Tomat Bisa Mendapatkan Reboot Genetik Dari Leluhur Liar

[ad_1]

Newswise – ITHACA, NY – Ribuan tahun yang lalu, orang-orang di wilayah yang sekarang dikenal sebagai Amerika Selatan mulai membudidayakan Solanum pimpinellifolium, tanaman kecil dengan buah kecil beraroma intens. Seiring waktu, tanaman tersebut berkembang menjadi S. lycopersicum – tomat yang dibudidayakan secara modern.

Meskipun tomat saat ini lebih besar dan lebih mudah untuk dibudidayakan daripada nenek moyang mereka yang liar, mereka juga kurang tahan terhadap penyakit dan tekanan lingkungan seperti kekeringan dan tanah yang asin.

Peneliti dari Boyce Thompson Institute telah menciptakan genom referensi berkualitas tinggi untuk S. pimpinellifolium dan menemukan bagian genom yang mendasari rasa, ukuran dan pematangan buah, toleransi stres dan ketahanan terhadap penyakit. Hasilnya dipublikasikan 16 November di Nature Communications.

“Genom referensi ini akan memungkinkan peneliti dan pemulia tanaman untuk meningkatkan sifat-sifat seperti kualitas buah dan toleransi stres pada tomat, misalnya, dengan membantu mereka menemukan gen baru dalam tomat modern serta dengan memperkenalkan kembali gen dari S. pimpinellifolium yang telah hilang. waktu, ”kata Zhangjun Fei, penulis koresponden dan asisten profesor di School of Integrative Plant Science (SIPS) di Fakultas Pertanian dan Ilmu Hayati (CALS) Universitas Cornell.

Meskipun kelompok lain sebelumnya telah mengurutkan S. pimpinellifolium, Fei mengatakan genom referensi ini lebih lengkap dan akurat, sebagian berkat teknologi pengurutan mutakhir yang mampu membaca potongan DNA yang sangat panjang.

“Teknologi pengurutan yang lebih tua yang membaca potongan pendek DNA dapat mengidentifikasi mutasi pada tingkat basa tunggal,” kata Shan Wu, seorang ilmuwan pascadoktoral di lab Fei dan rekan penulis yang terkait di makalah tersebut. “Tapi mereka tidak pandai menemukan varian struktural seperti penyisipan, penghapusan, inversi, atau duplikasi potongan besar DNA.”

“Banyak ciri tomat yang diketahui disebabkan oleh varian struktural, oleh karena itu kami fokus pada mereka,” kata Fei. “Variasi struktural juga kurang dipelajari karena lebih sulit untuk diidentifikasi.”

Kelompok Fei membandingkan genom referensi S. pimpinellifolium mereka dengan tomat yang dibudidayakan, yang disebut Heinz 1706, dan menemukan lebih dari 92.000 varian struktural.

Para peneliti kemudian menyisir tomat pan-genome, database dengan genom lebih dari 725 tomat liar yang dibudidayakan dan terkait erat, dan menemukan varian struktural yang terkait dengan banyak ciri penting. Misalnya, tomat yang dibudidayakan secara modern memiliki beberapa penghapusan genom yang mengurangi tingkat likopennya, pigmen merah dengan nilai gizi, dan penyisipan yang mengurangi kandungan sukrosa.

Jim Giovannoni, anggota fakultas BTI dan salah satu penulis studi tersebut, mengatakan banyak konsumen yang kecewa dengan kualitas dan rasa tomat produksi modern karena upaya pemuliaan sebelumnya mengabaikan sifat-sifat tersebut demi kinerja dan hasil.

“Identifikasi keragaman genetik tambahan yang ditangkap dalam genom S. pimpinellifolium memberi pemulia kesempatan untuk membawa beberapa fitur penting ini kembali ke tomat yang dibeli di toko,” kata Giovannoni, asisten profesor di SIPS dan ilmuwan di Departemen Pertanian AS. Dinas Penelitian Pertanian.

Para peneliti menemukan banyak varian struktural lain yang mungkin menarik bagi pemulia tanaman, termasuk varian dalam banyak gen tahan penyakit dan gen yang terlibat dalam ukuran buah, pematangan, regulasi hormonal, metabolisme, dan perkembangan bunga, biji dan daun.

“Begitu banyak keragaman genetik yang hilang selama domestikasi tomat,” kata Fei. “Data ini dapat membantu mengembalikan keragaman itu dan menghasilkan tomat yang rasanya lebih enak, lebih bergizi, dan lebih tangguh.”

Anggota fakultas BTI lainnya di atas kertas termasuk Carmen Catalá, asisten profesor di SIPS; Gregory Martin, seorang profesor di SIPS; dan Lukas Mueller, seorang profesor tambahan di SIPS. Juga berkontribusi adalah Susan Strickler, direktur BTI Computational Biology Center.

Penelitian ini didukung oleh National Science Foundation. Bahan tanaman untuk pengurutan gen disediakan oleh CM Rick Tomato Genetics Resource Center di University of California, Davis.

Untuk informasi tambahan, lihat cerita Cornell Chronicle ini.

-30-


Diposting Oleh : http://54.248.59.145/

About the author