Эти результаты были опубликованы в журнале Science 5 сентября 2014 г.
В исследовании, опубликованном в Science, исследователей интересовал кофе Робуста из-за его среднего размера генома (710 миллионов пар оснований ДНК) и его диплоидной природы (в отличие от Coffea arabica, который является тетраплоидным). Генетическая карта изучаемого кофейного дерева, созданная в 1980-х годах IRD в Кот-д’Ивуаре, также имела то преимущество, что являлась гомозиготным растением (два идентичных набора из одиннадцати хромосом), которое легче анализировать, чем естественные гетерозиготы.
Используя несколько технологий секвенирования, Genoscope (CEA) скоординировал картирование последовательности ДНК кофейного дерева, собранной в большие фрагменты, которые можно использовать в различных типах анализа. Затем команды IRD и CIRAD прикрепили эти фрагменты последовательности к генетической карте высокой плотности, чтобы реконструировать псевдохромосомы. Затем был создан и утвержден каталог генов и повторяющихся последовательностей, позволяющий сравнивать их с другими растениями.
Критический этап
Таким образом, исследователи установили эталонную последовательность генома для кофейных деревьев (в том числе для вида Coffea arabica) и, в более общем плане, для Rubiaceae, одного из крупнейших семейств цветковых растений (содержащего почти 12500 видов).
Сравнительный анализ геномов, проведенный международным консорциумом, также показал, что организация генома кофейного дерева лучше всего сохраняется у Asteridae (семейства, к которому относятся картофель и томаты) и очень близка к таковой у предковых видов, от которых все настоящие двудольные растения. (или Eudicotyledons) произошли в результате эволюции. Наконец, изучение генома улучшает знания о вторичном метаболизме растений и его разнообразии.
Сравнительный анализ с геномом дерева какао также показывает, что биосинтез кофеина происходит благодаря ферментам, уникальным для каждого вида, которые появлялись в разные моменты их эволюции.
В долгосрочной перспективе идентификация последовательности генома кофейного дерева открывает новые возможности для улучшения сортов, знания конкретных функций генов (в частности, специфичных для кофейных деревьев), возможности передачи результатов другим видам и уточнения средства диагностики для функционирования завода.
Это будет способствовать завершению прикладных проектов, таких как выбор или создание сортов кофейного дерева с улучшенными технологическими и / или качественными характеристиками; более устойчива к воздействиям окружающей среды и биоагрессорам, таким как, например, апельсиновая ржавчина. Фактически, это заболевание по-прежнему оказывает значительное влияние на выращивание кофе и экономику небольших стран-производителей в Центральной Америке, таких как Гватемала, Гондурас и Коста-Рика.
Наконец, он должен помочь производителям перейти к экологически интенсивному сельскому хозяйству.