Forskare från Boyce Thompson Institute (BTI), United States Department of Agriculture (USDA), och samarbetspartners i Kina och Frankrike har producerat den första högkvalitativa genomsekvensen för flaskkalebassen ( Lagenaria siceraria ) och ett rekonstruerat genom av den senaste Cucurbitaceae-förfadern.

Forskningen stöddes enligt ett avtal (58-0210-3-012) med USAID som en del av Feed-the-Future-programmet och under ett anslag från USDA National Institute of Food and Agriculture Specialty Crop Research Initiative (2015-51181) -24285).

Även känd som kalabas, flaskkalebassen är uppskattad för sina många praktiska och kulturellt betydelsefulla användningsområden i mat, medicin, och nyheter som musikinstrument, redskap, behållare, och dekorationer. Som grundstam för andra gurkgrödor, flaskkalebassen fungerar också som mål för genomiska forskningsintressen.

Trots detta, en högkvalitativ sekvens av flaskkalebassens genom har inte varit tillgänglig och mycket av den evolutionära historien om moderna gurkor och deras genetiska släktskap är fortfarande i stort sett okänd.

I sina fynd, forskare jämförde det sekvenserade genomet av flaskkalebasser med det från andra gurkaarter, vilket gör det möjligt för dem att rekonstruera Cucurbitaceae-familjens gamla genomiska historia.

"Att använda detta genom och andra tillgängliga genom från gurka arter inklusive vattenmelon, melon, gurka och pumpa, vi rekonstruerade genomet av den senaste gemensamma förfadern till Cucurbitaceae, som ger insikter i paleohistorien för Cucurbitaceae-genomets utveckling, " enligt Zhangjun Fei, docent vid BTI.

Den högkvalitativa flaskkalebassens genomsekvens ger också en omfattande samling av de genetiska förhållandena mellan flaskkalebassen och andra Cucurbitaceae-arter, som kan användas för att påskynda förbättringar av gurkans kvalitet och tolerans mot stressfaktorer som sjukdomar och kyla.

"Denna studie kommer att tillåta forskare att upptäcka nya gener och utveckla nya molekylära markörer som kan användas för att föda upp högre fruktkvalitet och mer sjukdomsresistenta varianter av flaskkalebass, " sa Fei.

Forskare kunde visa upp användbarheten av genomsekvensen genom att lokalisera gener relaterade till en särskilt förödande sjukdom:Papaya ring-spot virus (PRSV).

"Det högkvalitativa flaskgenomet har hjälpt till att kartlägga ett lokus som ger resistens mot PRSV, ett av de mest destruktiva virusen som infekterar papaya och gurkor världen över, " sa Kai-Shu Ling, forskningsplantpatolog vid USDA Agricultural Research Service (USDA-ARS).

"Genomsekvensen kommer utan tvekan att underlätta upptäckten av ytterligare sjukdomsresistensgener och många andra fördelaktiga egenskaper hos kalebass, sa Ling.

Lagets resultat publiceras i The Plant Journal .