Ученые ИЦиГ СО РАН ищут способы повышения устойчивости
картофеля к заболеваниям, изучая вариации его генома. Результаты и
методы анализа вариаций в геномах картофеля на основе данных
полногеномного секвенирования были представлены на VIII Международной
научной конференции PlantGen2025, проходившей в Новосибирском
Академгородке.
По словам ученых, генетическая сложность (тетраплоидность, высокий
уровень гетерозиготности) и подверженность картофеля болезням затрудняют
селекцию улучшенных сортов. Полногеномное секвенирование (ПГС) и анализ
геномных вариаций открывают новые возможности для ускоренной селекции,
повышения урожайности и устойчивости культуры.
Основными лимитирующими потенциальную урожайность картофеля в России
факторами являются: короткий вегетационный период изменчивость погодных
условий, повышенная влажность и различные заболевания.
На современном этапе селекционеры должны располагать геномной
информацией, посредством которой выполняется задача повышения
устойчивости сортов картофеля России к заболеваниям и абиотическим
факторам.Дмитрий Каретников – младший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН
Сегодняшним селекционерам необходимо располагать геномной
информацией, посредством которой выполняется задача повышения
устойчивости сортов российского картофеля к заболеваниям и абиотическим
факторам, отметил ученый.
В анализе был использован ген StCDF1. Он имеет несколько аллельных вариантов, каждый из которых определяется отдельной мутацией.
Например, для аллеля StCDF1.3 существует транспозонная вставка длиной
~861 п.н. Идентификация таких вариантов осложняется отсутствием длинных
прочтений, а рутинные методы выявления крупных (длиннее длины
считывания) вставок не работают. Поэтому ученые применили метод,
основанный на сравнении покрытия разных аллелей.
Также было показано разнообразие генотипов с высоким функциональным влиянием в генах созревания и клубнеобразования.
Спикер отметил, насколько сильно дикари отличаются от ландрасов и
культурных сортов, что подтверждается структурой популяции. Среди
дикарей преобладают гомозиготы по минорному аллелю, в то время как у
наземных и культурных сортов – гетерозиготы (зависимость от плоидности).
У гетерозигот гена StCDF1 были обнаружены новые аллельные варианты, о
которых ранее не сообщалось.
Результаты исследований говорят о том, что анализ геномных вариаций
картофеля на основе ПГС является мощным инструментом современной
селекции. Он сокращает время создания новых сортов, повышает их
устойчивость и продуктивность, что критически важно в условиях изменения
климата и роста населения. Интеграция геномики, биоинформатики и
традиционной селекции открывает путь к созданию «идеального» картофеля
будущего.