Международная группа исследователей создала унифицированные базы данных для восьми сельскохозяйственных культур, которые позволят селекционерам точнее работать с генетическим разнообразием. Новый подход основан на анализе микрогаплотипов – коротких участков ДНК с несколькими связанными вариантами. Ресурсы охватывают люцерну, голубику, клюкву, огурец, пекан, картофель, клубнику и батат. В основу баз легли данные более 60 тыс. образцов.
До сих пор в селекции в основном использовали так называемые SNP-маркеры, которые регистрируют единичные изменения в ДНК. Такой метод прост и дёшев, но его точности не хватает для генетически сложных растений – например, с дублированными геномами или несколькими наборами хромосом, как у картофеля и клубники. Микрогаплотипы, в отличие от SNP-маркеров, рассматривают комбинацию соседних генетических вариантов как единое целое. Это даёт селекционерам более детальную картину наследственности и позволяет видеть десятки форм одного гена вместо стандартных двух.
Для удобства работы с данными учёные разработали программное обеспечение HapApp. Оно позволяет специалистам без навыков программирования добавлять в базы новые генетические варианты, обнаруженные в их лабораториях. Также исследователи создали единую систему идентификаторов для генетических маркеров, чтобы избежать путаницы при сравнении результатов, полученных в разных научных центрах.
Эффективность нового метода проверили на практике. При анализе генома ореха пекан микрогаплотипы помогли построить более точные и стабильные генетические карты. В исследовании батата они позволили чётче разделить популяции растений из разных регионов мира, в частности из Тайваня. Анализ показал, что микрогаплотипы объясняют 15,7% генетических вариаций по сравнению с 5–10%, которые улавливали прежние методы.
Авторы проекта подчёркивают, что созданные базы данных и программное обеспечение находятся в открытом доступе. По их мнению, новый инструмент поможет генным банкам эффективнее управлять коллекциями, а селекционерам – быстрее находить полезные генетические признаки. Это ускорит выведение сортов, устойчивых к болезням, изменению климата и отвечающих новым требованиям агропромышленного комплекса.