Egenskaper för S. habrochaites och S. galapagense genom:A. Genomiskt landskap av S. habrochaites och S. galapagense; B. Filogeni av tio Solanaceae-arter med beräknade divergenstider; C. SV storlekar och antal av S. habrochaites och S. galapagense. Kredit:Yu Xiaofen
Vilda tomatsläktingar Solanum habrochaites och S. galapagense är viktiga germplasmadonatorer i modern tomatuppfödning. Jämfört med den odlade tomaten uppvisar de många önskvärda egenskaper, särskilt hög tolerans mot biotiska och abiotiska påfrestningar. Men bristen på högkvalitativa genom har begränsat studiet av genetiken och molekylära mekanismer som ligger bakom dessa egenskaper.
Forskare från Wuhans botaniska trädgård vid den kinesiska vetenskapsakademin har tillsammans med medarbetare från Cornell University och Zhejiang University genererat referensgenomen i kromosomskala för de två arterna genom att kombinera PacBio HiFi-läsningar och Hi-C-sekvenseringsdata.
Ett fylogenetiskt träd konstruerat för S. habrochaites, S. galapagense och åtta andra Solanaceae-arter med hjälp av 3 011 enkelkopia ortologa gener avslöjade att S. habrochaites var nära S. pennellii och S. galapagense verkade nära S. lycopersicum. Jämförande analys avslöjade 734 och 308 artspecifika gener i S. habrochaites respektive S. galapagense, vilket kan ge stresstoleranta egenskaper hos de två arterna.
Totalt identifierades 336 319 strukturella varianter (SV) mellan S. habrochaites och S. lycopersicum och 98 443 SV mellan S. galapagense och S. lycopersicum. De insatta och expanderade regionerna i genomen av S. habrochaites och S. galapagense visade sig bidra till deras tolerans mot påfrestningar som kyla och patogener, och unik terpenbiosyntes.
Terpensyntasgener (TPS) karakteriserades omfattande, en expansion av TPS-en underfamilj observerades i S. habrochaites, vilket förmodligen leder till dess potentiellt olika eller unika seskviterpensyntes. En genomomfattande identifiering av resistensgenanaloger (RGA) i odlade tomater och fyra vilda tomatsläktingar, inklusive S. habrochaites och S. galapagense, avslöjade 919 vilda tomatspecifika RGA:er.
Dessa resultat ger nya genetiska resurser för terpenoidsyntes och sjukdomsresistensuppfödning i tomater.
Denna studie har publicerats i Horticulture Research och har titeln "Kromosomskaliga genomsamlingar av vilda tomatsläktingar Solanum habrochaites och S. galapagense avslöjar strukturella varianter associerade med stresstolerans och terpenbiosyntes." + Utforska vidare
