Геном кофе арабика —это сложное и многообразное образование, что делает его изучение настоящим вызовом для ученых. Тем не менее, именно благодаря своему богатому генетическому фону, арабика завоевала сердца ценителей кофе по всему миру и стала основным продуктом коммерческого производства, составляя порядка 60% всей мировой кофейной индустрии.
Кофе, который мы пьем, в основном производится из двух основных видов: Coffea canephora (робуста) и Coffea arabica (арабика). Арабика возникла в результате естественной гибридизации между предками робусты и близкородственным видом — Coffea eugenioides.
Как геном помогает понять устойчивость
Специалисты Университета Удине, совместно с рядом лабораторий и представителями индустрии, смогли создать более полную и качественную последовательность генома самого популярного сорта арабики. Этот процесс позволил раскрыть важные аспекты: гибридизация с робустой сыграла ключевую роль в обеспечении современных сортов арабики устойчивостью к заболеваниям.
Арабика является тетраплоидным гибридом, что означает наличие четырех наборов хромосом. Эта сложная структура дублирует селекцию, но в то же время добавляет возможностей для создания новых сортов.
Что нашли в геномах кофе
С помощью современных технологий секвенирования ученые собрали полную геномную сборку арабики и провели детальный анализ ее хромосом. В ходе работы были изучены 174 образца геномов различных видов рода Coffea. Результаты показали, что у арабики уровень генетического разнообразия весьма низок, данный вид оказывается в «узкой генетической воронке». Тем не менее, в определенных участках генома наблюдается повышенное разнообразие благодаря:
- хромосомным перестройкам и аномалиям,
- генетическим сегментам, полученным от гибридной линии робусты и арабики, известной как гибрид Тимор (Hibrido de Timor).
Гибрид Тимор представляет собой важный элемент селекции, так как многие современные сорта кофе сочетают в себе характеристики стойкости к болезням, присущие робусте, и уникальный вкус арабики.
Как эта работа поможет аграриям
Полная расшифровка генома арабики предоставит новые возможности для создания сортов кофе с заданными характеристиками: от устойчивости к заболеваниям и вредителям до индивидуализированного вкусового профиля. В Всероссийском центре карантина растений активно исследуют устойчивость сортов экономически значимых растений к фитопатогенам, что также гораздо эффективнее благодаря новым геномным данным о культурных видах, включая кофе.
