09.02.2021
Население Земли увеличится на 30% к 2050 году, что существенно повысит спрос на сельскохозяйственные культуры.
Только 20 видов растений занимают 90% пахотных земель. Эти растения очень уязвимы к последствиям изменения климата и болезням. 21% от всех видов растений находится на грани вымирания.
Уменьшается разнообразие и количество потенциально полезных свойств растений.
Секвенирование геномов растений крайне важно для сохранения видов и попыток усовершенствования различных полезных качеств, однако, сейчас секвенировано всего 250 растительных геномов, что очень мало по сравнению с этим же показателем для бактерий (160 000 геномов).
Почему же так мало растений отсеквенировано?
Геномы растений:
- имеют большую длину
- имеют много повторяющихся элементов (напр. в кукурузе около 80% ДНК - повторы)
- полиплоидны (напр. геном клубники представлен 56 хромосомами)
Нанопоровое секвенирование позволяет решить эти проблемы
- Длинные прочтения: нанопоровое секвенирование позволяет получить риды длиной до 2 Мб, что существенно упрощает сборку растительных геномов.
- Масштабируемость: можно использовать портативный MinION в полевых условиях или высокопроизводительный PromethION для получения большого количества данных.
- Простая и быстрая пробоподготовка: используя набор для быстрой пробоподготовки, можно начать секвенировать ваш образец уже через 10 минут.
- Прямая детекция: позволяет определить модифицированные основания без применения бисульфидной конверсии.
Использование технологии ONT в России
Наши коллеги из Уральского научно-исследовательского института сельского хозяйства генотипируют картофель при помощи нанопорового секвенатора MinION.
Их исследования позволяют выявить образцы с маркерами устойчивости к различным болезням и вредителям и выбрать приоритетные сорта для дальнейшей селекции.
Источники
- United Nations. 2017. Available at: https://www.un.org/ development/desa/en/news/population/worldpopulation-prospects-2017.html
- Finkers, R. 2018. Available at: https://nanoporetech.com/resource-centre/knowyour-onion-impact-long-reads-large-genomes
- Royal Botanic Gardens Kew. 2016. Available at: https://stateoftheworldsplants.com/2016/report/sotwp_2016.pdf
- NCBI. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/browse#!/eukaryotes/
- Royal Botanic Gardens Kew. 2017. Available at: https://stateoftheworldsplants.com/2017/report/SOTWP_2017.pdf
- Schnable, P.S. et al. 2009. Science. 326:1112–1115.