Mentha suaveolens, allmänt känd som ananasmynta, är uppskattad för sin distinkta arom och medicinska egenskaper, som tillskrivs dess eteriska oljor.
Trots dess betydelse har förståelsen av den genetiska grunden för dessa egenskaper varit utmanande på grund av komplexiteten hos Mentha-genomet, som kännetecknas av hög heterozygositet och många strukturella variationer. En omfattande studie av Mentha-genomet var avgörande för att avslöja de genetiska faktorer som påverkar dess unika egenskaper.
Forskare från Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, i samarbete med flera andra institutioner, har framgångsrikt sammanställt ett haplotypupplöst, gapfritt genom av Mentha suaveolens, även känd som ananasmynta.
Med hjälp av avancerad sekvenseringsteknologi belyser teamet den genetiska mångfalden och strukturella variationer inom genomet, vilket ger en värdefull resurs för framtida genetisk forskning och avelsforskning. Studien är publicerad i tidskriften Horticulture Research .
Studien presenterar den första högkvalitativa, haplotypupplösta genomsammansättningen för Mentha suaveolens, med en genomstorlek på 414,3 Mb och 31 251 kodande gener. Genom att integrera data från olika sekvenseringsplattformar löste forskarna två kompletta haplotypiska sammansättningar, var och en nästan helt kommenterade för telomerer och centromerer.
Analysen avslöjade 41 135 strukturella variationer, inklusive deletioner, insertioner, duplikationer och translokationer, av vilka många påverkar gener involverade i terpenoidbiosyntes.
Ett betydande fynd är dominansen av piperitenonoxid bland de flyktiga föreningar som produceras av M. suaveolens, i motsats till mentol, som är vanligare hos andra Mentha-arter.
Studien identifierade tre gener som kodar för isopiperitenonreduktas (ISPR), ett nyckelenzym i mentolbiosyntesen, men fann att deras låga transkriptionsnivåer sannolikt leder till ackumulering av piperitenonoxid istället.
Dr. Chi Song, en av de ledande forskarna, sa:"Fullbordandet av det gap-fria genomet för Mentha suaveolens representerar en betydande milstolpe inom växtgenomik. Denna omfattande genetiska karta ger en grund för att utforska de molekylära mekanismerna bakom de unika egenskaperna hos ananasmynta, vilket kan leda till innovativa tillämpningar inom medicin och jordbruk."
Den gapfria genomsammansättningen av Mentha suaveolens banar väg för genetisk forskning och avel för att förbättra dess medicinska och aromatiska egenskaper. Att förstå den genetiska grunden för terpenoidbiosyntes möjliggör riktade strategier för att optimera värdefulla föreningar som piperitenonoxid.
Denna forskning främjar växtgenomik och har betydande potential att förbättra odlingen och det kommersiella värdet av Mentha-arter.
Mer information: Hanting Yang et al, En haplotypupplöst gapfri genomsamling ger ny insikt i monoterpenoiddiversifiering i Mentha suaveolens 'Variegata', Horticulture Research (2024). DOI:10.1093/hr/uhae022
Journalinformation: Trgårdsbruksforskning
Tillhandahålls av TranSpread
