Научный взгляд: инновационные методы селекции арбуза

Ученые расшифровали генетические основы хромосомных транслокаций у арбуза, что является ключом к выращиванию плодов с меньшим количеством семян.

Мировой спрос на бессемянные арбузы резко возрос благодаря их привлекательности для потребителей. Традиционные методы, такие как индуцирование триплоидии, обеспечили рост производства, но при этом столкнулись со значительными проблемами, такими как низкая семенная продуктивность, скорость прорастания и плохая приживаемость растений. Кроме того, зависимость от регуляторов роста вызывает опасения за состояние окружающей среды и здоровье людей.

Группа исследователей из Китайской академии сельскохозяйственных наук в сотрудничестве с Пекинской академией сельского и лесного хозяйства вывела сорта арбуза с небольшим количеством семян путем хромосомной транслокации, используя передовые технологии секвенирования генома и молекулярные маркеры.

В ходе исследования были проанализированы три группы материалов с хромосомной транслокацией для выведения малосемянных арбузов. Используя секвенирование генома и флуоресцентную гибридизацию in situ (FISH), исследователи выявили специфические взаимные транслокации между хромосомами. Исследователи также разработали молекулярные маркеры для эффективной идентификации этих линий. Этот подход обеспечивает надежный метод селекции арбуза с меньшим количеством семян без использования регуляторов роста, предлагая устойчивую альтернативу традиционным методам производства бессемянного арбуза и решая ключевые проблемы в отрасли.

Достижения в понимании хромосомных транслокаций арбуза открывают новые возможности для селекции сортов с меньшим количеством семян. Использование передовых технологий секвенирования и молекулярных маркеров значительно расширяет возможности по выведению коммерчески жизнеспособных бессемянных сортов арбуза.

Это исследование не только открывает путь к более эффективным методам селекции, но и способно повысить качество и урожайность сортов арбуза, удовлетворить потребительский спрос и поддержать сельскохозяйственные инновации.

В научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») более десяти лет проводят изучение опасного карантинного бактериоза – Acidovorax citrulli, поражающего арбузы, дыни и другие растения семейства Тыквенные. Получить качественный урожай можно только при использовании здорового семенного материала, свободного от карантинных вредных организмов.

Источник: Di Jiao et al, Identification of allelic relationship and translocation region among chromosomal translocation lines that leads to less-seed watermelon, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae087