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Jul 09, 2023

상추 생식질의 다양성을 조사하기 위한 새로운 게놈 자원

Alliance of Bioversity International과 국제열대농업센터(CIAT)는 농업 생물다양성을 활용하고 지속 가능한 변화를 가져오는 연구 기반 솔루션을 제공합니다.

국제생물다양성연맹(Alliance of Bioversity International)과 국제열대농업센터(CIAT)는 농업 생물다양성을 활용하고 식량 시스템을 지속 가능하게 변화시켜 사람들의 삶을 개선하는 연구 기반 솔루션을 제공합니다. 동맹...

최초로, 새로운 고처리량 유전형 분석 방법인 단일 프라이머 농축 기술(SPET)이 탄생했습니다.유전적 다양성을 연구하기 위해 상추에 사용됨유럽, 미국, 아시아의 10개국에서 유래한 160개 Lactuca 종의 컬렉션을 수집하고 중요한 농업적 특성을 뒷받침하는 게놈 지역을 식별합니다.

최근 몇 년 동안 작물의 게놈 다양성을 조사하는 기술은 놀라운 발전을 이루었으며 단일 프라이머 농축 기술(SPET)과 같은 새로운 방법론은 유망하고 비용 효율적인 기회를 제공합니다. SPET는 지금까지 옥수수, 포플러, 야자유, 토마토, 가지 및 복숭아와 같은 여러 작물에 사용되어 생식질 수집 및 개체군 교차에 대한 유전자형 분석에 대한 능력을 보여줍니다.

SPET는 식물 유전자 자원을 위한 유럽 협력 프로그램(ECPGR)의 유럽 평가 네트워크(EVA) 맥락에서 유럽 연구자 컨소시엄에 의해 상추(Lactuca sativa L.)에서 처음으로 사용되었습니다. 유전적 다양성을 파악하고 중요한 농업적 특성을 뒷받침하는 게놈 영역을 식별합니다.

상추는 상업적으로 중요한 작물로 섬유질 함량과 낮은 칼로리로 인해 소비자들에게 널리 알려져 있습니다. 또한 비타민 C, 철, 엽산 및 다양한 건강에 유익한 영양소의 좋은 공급원이기도 합니다.

"상추의 유전형 분석을 위한 비용 효율적인 옵션이 부족하다는 점을 고려하여 EVA 네트워크는 IGATech와 함께 이 작물에 대한 SPET 패널을 설계하기로 결정하고 이를 Lactuca sativa의 155개 종과 밀접하게 관련된 야생 종 5개 컬렉션에 적용했습니다. 종 Lactuca serriola”라고 이탈리아 CREA의 수석 연구원이자 연구의 주요 저자인 Pasquale Tripodi가 말했습니다.

EVA 이니셔티브는 작물 유전적 다양성에 대한 지식을 향상하고 이를 활용하여 농업이 직면한 주요 문제를 해결할 수 있는 보다 탄력적인 작물을 육종하기 위해 ECPGR에 ​​의해 2019년에 설립되었습니다.

"EVA 상추 네트워크는 현재 5개의 작물별 민관 파트너십 중 하나입니다. 육종 회사, 유전자 은행 및 연구 기관을 모아 유럽 유전자 은행에서 사용할 수 있는 수많은 접근 및 재래종에 대한 표현형 및 유전형 평가 데이터를 공동으로 생성합니다"라고 Sandra Goritschnig는 설명했습니다. , EVA 이니셔티브의 코디네이터이자 연구의 공동 저자입니다.

연구에 사용된 식물 재료는 EVA 상추 네트워크 프레임에서 선택되었으며 4개의 유럽 유전자 은행(식물 유전자 자원 연구소 “K.Malkov”(불가리아), 네덜란드 유전자 자원 센터)의 생식질 수집물에서 유래되었습니다. , Unite de Genetique et Amelioration des Fruits et Legumes, Plant Biology and Breeding, INRAe(프랑스) 및 Nordic Genetic Resource Center(NordGen)(스웨덴). 연구된 유전자형에는 유럽, 미국 및 아시아의 10개 국가에서 유래한 품종, 육종 재료 및 재래종이 포함되었으며 Butterhead, Iceberg, Romaine, Batavia, Crisp와 같은 다양한 원예 유형이 포함되었으며 세 곳의 다중 위치 현장 시험에서 표현형이 결정되었습니다. 국가.

다른 유전형 분석 방법과 비교하여 SPET는 어레이와 높은 처리량의 시퀀싱 장점을 결합하고 종 내 개체 간의 다양성을 결정하는 유전적 서열의 변이인 새로운 단일 염기 다형성(SNP)을 검출하는 높은 능력을 가지고 있습니다. .

“SNP 수가 많으면 컬렉션의 유전적 다양성을 이해하고 일부 게놈 영역이 수행하는 기능을 조사하는 능력이 향상됩니다. 우리의 경우, 우리는 40,000개의 SNP에 대한 SPET 분석을 설계하고 유전자가 풍부한 영역의 최대 96%를 다루는 데 성공했습니다. 이는 다양한 유전형 분석 기술을 사용하여 상추에 대한 이전 연구에서 최대 27.6%만 다루었습니다. 이는 SPET가 얼마나 효과적인지 보여줍니다.”라고 Tripodi는 말했습니다. 또한 고정 프로브 패널을 사용하면 다른 시퀀싱 방법과 달리 여러 실험실에서 분석의 재현성이 보장됩니다. 또한 상호 운용 가능한 마커를 활용할 수 있는 대규모 과학 커뮤니티의 설립을 촉진합니다.