Tomat Genomics Consortium sekvenserade fullständigt genomet av tomaten, Solanum Lycopersicum . De rapporterar i Journal Nature att tomater har cirka 35 000 gener ordnade på 12 kromosomer. Denna forskning ger insikter i köttig fruktutveckling och kommer att göra det möjligt för växtförädlare att producera nya sorter snabbare med specifika önskade egenskaper.
För första gången, genomet av tomaten, Solanum lycopersicum , har avkodats, ett viktigt steg mot att förbättra avkastning, näring, sjukdomsresistens, smak och färg hos tomaten och andra grödor.
Den fullständiga genomsekvensen, såväl som sekvensen för en vild släkting (Solanum pimpinellifolium ), publiceras i numret 31 maj av tidskriften Nature . Närmare bestämt sekvenserades genomet från "Heinz 1706"-tomaten.
Publikationen täcker år av arbete av medlemmar i Tomato Genomics Consortium, ett internationellt samarbete inklusive Argentina, Belgien, Kina, Frankrike, Tyskland, Indien, Israel, Italien, Japan, Nederländerna, Sydkorea, Spanien, Storbritannien och Storbritannien stater.
Konsortiumforskare rapporterar att tomater har cirka 35 000 gener ordnade på 12 kromosomer. "För alla egenskaper hos tomaten, oavsett om det är smak, naturlig resistens mot skadedjur eller näringsinnehåll, har vi fångat praktiskt taget alla dessa gener", säger James Giovannoni, en forskare vid Boyce Thompson Institute for Plant Research (BTI, som ligger på Cornell campus) och US Department of Agriculture (USDA) som leder det amerikanska tomatsekvenseringsteamet, som inkluderar forskare vid nio universitet, USDA och Cold Spring Harbor Laboratory, där den vilda tomatens genomsekvens utvecklades.
Sekvenserna för dessa gener och deras arrangemang på kromosomerna beskrivs i Nature-artikeln. "Tomatgenomsekvensen ger insikter i köttig frukts evolution", säger forskarna i artikeln; det tillåter också växtförädlare att producera nya sorter snabbare med specifika önskade egenskaper.
"Tomatgenetik ligger till grund för potentialen för förbättrad smak som varje trädgårdsmästare känner till och varje stormarknadsköpare önskar, och genomsekvensen kommer att hjälpa till att lösa detta och många andra problem inom tomatproduktion och kvalitet," sa Giovannoni.
Nu när genomsekvensen för en sort av tomat är känd, kommer det att bli lättare och mycket billigare för fröföretag och växtförädlare att sekvensera andra sorter för forskning och utveckling, tillade han. Medan den första tomatgenomsekvensen kostade miljontals dollar, kan de efterföljande bara kosta 10 000 USD eller mindre, genom att bygga på dessa initiala fynd.
Vid BTI skapade vetenskapsmannen Lukas Mueller och hans team en interaktiv webbplats för att ge tillgång till gensekvenserna för tomaten och besläktade arter, och Zhangjun Fei och Joyce Van Eck bidrog till sekvensen och dess analysarbete.
Jordgubbar, äpplen, meloner, bananer och många andra köttiga frukter delar vissa egenskaper med tomater, så information om generna och vägarna som är involverade i fruktmognad kan potentiellt tillämpas på dem, sa Giovannoni, vilket hjälper till att förbättra livsmedelskvaliteten, livsmedelssäkerheten och minska kostnaderna.
"Nu kan vi börja ställa mycket mer intressanta frågor om fruktbiologi, sjukdomsresistens, rotutveckling och näringsegenskaper," sa Giovannoni. Tomater representerar en marknad på 2 miljarder dollar bara i USA. USDA uppskattar att amerikaner i genomsnitt konsumerar mer än 72 pund tomatprodukter årligen.
Sekvenseringen bygger på det kritiska arbetet av Cornells Steven Tanksley och BTI:s Greg Martin på 1990-talet. Tanksley, Martin och andra Ithaca-forskare utvecklade genetiska kartor och andra molekylära verktyg för tomater för att studera mekanismer för sjukdomsresistens, och dessa verktyg banade slutligen vägen för konsortiets sekvenseringsinsatser, sa Giovannoni.
Referenser:
"Tomatgenomsekvensen ger insikter i köttig fruktutveckling" av The Tomato Genome Consortium, 30 maj 2012, Nature .
DOI:10.1038/nature11119
"Du säger tomat" 30 maj 2012, Nature .
DOI:10.1038/485547a
Forskning om tomatgenom och sekvensering i USA stöddes av National Science Foundation och USDA.
