Калифорния производит 99% всех фисташек в стране, что приносит штату около 3 миллиардов долларов экономической выгоды. Однако фисташки остаются малоизученными отчасти из-за отсутствия качественной карты их ДНК. Исследователи Калифорнийского университета в Дэвисе составили наиболее полную последовательность генома фисташки, что позволит селекционерам создавать лучшие — возможно, более питательные — сорта. Они также подробно описали, как развиваются фисташковые орехи, что поможет фермерам более рационально выращивать урожай. Журнал New Phytologist опубликовал результаты исследования.
Соавтор исследования Дж. Грей Монро, доцент кафедры растениеводства, говорит: «Повышение точности нового эталонного генома подобно переходу от нарисованной от руки карты ландшафта к спутниковому снимку». Монро и его команда секвенировали геном сорта Керман, самого распространенного из фисташек, выращиваемых в Калифорнии.
Фисташковые деревья устойчивы к засухе и засолению, но для нормального цветения им требуются холодные зимы. Поскольку изменение климата приводит к более теплым зимам, садоводам нужны новые сорта фисташек, способные выживать при высоких температурах. Теплые зимы в сочетании с рассеиванием туманов, охлаждающих Центральную долину Калифорнии, привели к значительным потерям для фермеров.
Учитывая, что выращивание фисташкового дерева требует до 50 лет, садоводы по понятным причинам обеспокоены последствиями изменения климата для своих культур. В исследовании определены четыре ключевых этапа роста ореха от цветка до сбора урожая, что дает полную физиологическую оценку, включая затвердение скорлупы и рост ядра.
«Знание того, как меняется орех в процессе развития, поможет фермерам принимать правильные решения, например, когда поливать деревья, что приведет к более устойчивому производству фисташек», — говорит соавтор исследования Барбара Бланко-Улате, доцент кафедры растениеводства.
Точная оценка развития фисташки также может помочь садоводам разработать эффективную стратегию сбора урожая и избежать таких проблем, как повреждение насекомыми и грибковые инфекции. По словам Бланко-Улате, важно было подробно описать не только физические изменения фисташек, но и генетические и молекулярные факторы, определяющие эти характеристики. Геномная последовательность содержит информацию о том, как различные гены ведут себя в орехах в течение вегетационного периода.
Фисташки всегда были питательным продуктом, но теперь исследователи обнаружили гены и пути, которые влияют на их пищевую ценность. В частности, они выяснили, как накапливается белок и ненасыщенные жирные кислоты, что имеет решающее значение как для срока хранения орехов, так и для их диетической пользы. «Мы получаем информацию о том, как все питательные характеристики появляются в фисташках и как мы можем улучшить их с точки зрения управления», — говорит Бланко-Улате. Это поможет ученым вывести более питательные сорта фисташек в будущем.
[Фото: Bárbara Blanco-Ulate / UC Davis]
