Eine aktuelle Studie hat die genetische Komplexität von Mandeln entschlüsselt und dabei einen erheblichen Grad an Heterozygotie und den Einfluss struktureller Varianten auf die Genexpression hervorgehoben. Die Forschung beschreibt genau allelspezifische Expressionsmuster und bietet wichtige Einblicke in die genetischen Merkmale, die die Variabilität von Mandeln bestimmen. Diese Erkenntnisse sind von entscheidender Bedeutung für die Verfeinerung von Züchtungstechniken und die Stärkung der Widerstandsfähigkeit von Nutzpflanzen.
Mandeln weisen eine bemerkenswerte genetische Vielfalt auf, die für landwirtschaftliche Fortschritte von entscheidender Bedeutung ist. Erkenntnisse aus der schrittweisen Genomzusammenstellung der Sorte „Texas“ beleuchten die Auswirkungen struktureller Variationen auf die Genexpression und erweitern unser Verständnis des genetischen Rahmens der Mandel. Die Notwendigkeit umfassender Untersuchungen dieser genetischen Details ist offensichtlich, da sie der Schlüssel zur Nutzung des genetischen Potenzials von Mandeln und zur Verbesserung der Sortenmerkmale durch strategische Züchtungspraktiken sind.
Veröffentlicht In Gartenbauforschung Diese am 9. April 2024 vom Centre for Research in Agricultural Genomics (CRAG) veröffentlichte Studie befasst sich mit dem phasenverschobenen Genom der Mandelsorte „Texas“. Sie untersucht, wie hohe Heterozygotie und strukturelle Varianten die allelspezifische Expression modulieren. Diese Erkenntnisse vertiefen unser genetisches Verständnis von Mandeln und legen den Grundstein für zukünftige Durchbrüche in der Landwirtschaft und Züchtung.
Mithilfe moderner Genomsequenzierungstechniken kombinierten die Forscher 260X PacBio-Langlesevorgänge mit 172X Hi-C Illumina-Kurzlesevorgängen, um ein detailliertes phasengesteuertes Genom der „Texas“-Mandel zu erstellen. Diese Methode enthüllte die bedeutende Rolle heterozygoter transponierbarer Elementinsertionen bei der Regulierung der Genexpression. Die verbesserte Genomzusammenstellung mit einer 13 %igen Zunahme der Sequenzdaten gegenüber früheren Versionen bietet detaillierte Einblicke in genetische Interaktionen und Funktionen.
Die Studie unterstreicht die entscheidende Rolle struktureller Varianten bei der Merkmalsvariabilität und bietet wertvolle Erkenntnisse, die zur Entwicklung gezielter Mandelzüchtungsstrategien zur Verbesserung erwünschter Merkmale beitragen könnten.
Dr. Josep M. Casacuberta, einer der führenden Forscher der Studie, betonte: „Diese schrittweise Genomzusammenstellung stellt einen großen Fortschritt in unserem Verständnis des Mandelgenoms dar. Sie verdeutlicht nicht nur die genetische Komplexität, sondern ebnet auch den Weg für neue biotechnologische Anwendungen in der Mandelzucht und im Mandelanbau.“
Die Erkenntnisse aus dieser schrittweisen Genomzusammenstellung haben erhebliche Auswirkungen auf Mandelzuchtprogramme und führen zu innovativen Strategien zur Verbesserung von Eigenschaften wie Krankheitsresistenz und Ertrag. Darüber hinaus könnten die Methoden der Studie auf andere Nutzpflanzenarten übertragen werden und so möglicherweise die Agrargenomik verändern.
Durch die Aufklärung der spezifischen Wechselwirkungen zwischen Strukturvarianten und Genexpression können Forscher wirksamere Maßnahmen zur Steigerung der Widerstandsfähigkeit und Produktivität von Nutzpflanzen entwickeln.
Mehr Informationen:
Raúl Castanera et al., Ein phasenweises Genom der hoch heterozygoten „Texas“-Mandel deckt Muster allelspezifischer Expression auf, die mit heterozygoten Strukturvarianten verknüpft sind, Gartenbauforschung (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae106