El genoma de la Calabaza del Peregrino proporciona información sobre la historia evolutiva y las relaciones de las cucurbitáceas
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La investigación fue apoyada por un acuerdo (58-0210-3-012) con USAID como parte del programa Feed-the-Future y por una subvención de la Iniciativa de Investigación de Cultivos Especializados del Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura del USDA (2015-51181-24285).
También conocida como calabaza, la Calabaza del Peregrino es apreciada por sus numerosos usos prácticos y culturalmente significativos en la alimentación, la medicina y artículos particulares como instrumentos musicales, utensilios, recipientes y decoraciones. Como portainjerto para otros cultivos de cucurbitáceas, la Calabaza del Peregrino también sirve como objetivo para la investigación genómica.
_Sin embargo, **no se dispone de una secuencia de alta calidad del genoma de la Calabaza del Peregrino y gran parte de la historia evolutiva de las cucurbitáceas modernas y sus relaciones genéticas siguen siendo en gran medida desconocidas.
En sus hallazgos, los investigadores compararon el genoma secuenciado de la Calabaza del Peregrino con el de otras especies de cucurbitáceas, lo que les permitió reconstruir la antigua historia genómica de la familia Cucurbitaceae.
“Usando este genoma y otros genomas disponibles de especies de cucurbitáceas, incluyendo sandía, melón, pepino y calabaza, reconstruimos el genoma del ancestro común más reciente de las Cucurbitaceae, lo que proporciona información sobre la paleohistoria de la evolución del genoma de las Cucurbitaceae”, según Zhangjun Fei, profesor asociado en BTI.
La secuencia del genoma de alta calidad de la calabaza también proporciona una colección completa de las relaciones genéticas entre la Calabaza del Peregrino y otras especies de Cucurbitaceae, que se pueden utilizar para acelerar las mejoras en la calidad de las cucurbitáceas y la tolerancia a factores estresantes como las enfermedades y el frío.
“Este estudio permitirá a los investigadores descubrir nuevos genes y desarrollar nuevos marcadores moleculares que puedan utilizarse para obtener variedades de calabazas de mayor calidad y más resistentes a las enfermedades”, dijo Fei.
Los investigadores pudieron demostrar la utilidad de la secuencia del genoma al localizar genes relacionados con una enfermedad particularmente devastadora: el virus de la mancha anular de la papaya (PRSV).
“El genoma de alta calidad de la botella ha ayudado a mapear un locus que confiere resistencia al PRSV, uno de los virus más destructivos que infectan a la papaya y las cucurbitáceas en todo el mundo”, dijo Kai-Shu Ling, fitopatólogo investigador del Servicio de Investigación Agrícola del *USDA (USDA-ARS).
“La secuencia del genoma facilitará sin duda el descubrimiento de genes adicionales de resistencia a enfermedades y otros numerosos rasgos beneficiosos en la calabaza”, afirmó Ling.
Los resultados del equipo se han publicado en The Plant Journal. La secuencia genómica de la calabaza descubierta está disponible en línea a través de la base de datos de genómica de cucurbitáceas.
Las instituciones asociadas en la investigación a la que se hace alusión aquí, incluyen el Servicio de Investigación Agrícola del USDA (Laboratorio de Vegetales de EE. UU. y Centro Robert W. Holley para Agricultura y Salud), el Centro Nacional de Investigación de Ingeniería para Vegetales (Academia de Agricultura y Ciencias Forestales de Beijing), el Instituto Nacional de Investigación Agrícola de Francia y la Universidad Agrícola y Forestal de Fujian.
El paper The bottle gourd genome provides insights into Cucurbitaceae evolution and facilitates mapping of a Papaya ring-spot virus resistance locus, fue publicado en The Plant Journal, del grupo Wiley. Sus autores son: Shan Wu, Md Shamimuzzaman, Honghe Sun, Jerome Salse, Xuelian Sui, Alan Wilder, Zujian Wu, Amnon Levi, Yong Xu, Kai-Shu Ling & Zhangjun Fei
- El artículo Bottle gourd genome provides insight on evolutionary history and genetic relationships of cucurbit crops fue publicado en el sitio del Boyce Thompson Institute, con la firma de Marissa Zuckerman
English version #
Bottle gourd genome provides insight on evolutionary history, relationships of cucurbits #
Researchers from the Boyce Thompson Institute (BTI), the United States Department of Agriculture (USDA), and collaborators in China and France have produced the first high-quality genome sequence for the bottle gourd (Lagenaria siceraria) and a reconstructed genome of the most recent Cucurbitaceae ancestor.
The research was supported under an agreement (58-0210-3-012) with USAID as a part of the Feed-the-Future program and under a grant from the USDA National Institute of Food and Agriculture Specialty Crop Research Initiative (2015-51181-24285).
Also known as calabash, the bottle gourd is valued for its numerous practical and culturally-significant uses in food, medicine, and novelties such as musical instruments, utensils, containers, and decorations. As a rootstock for other cucurbit crops, the bottle gourd also serves as a target for genomic research interests.
Despite this, a high-quality sequence of the bottle gourd genome has not been available and much of the evolutionary history of modern cucurbits and their genetic relationships remains largely unknown.
In their findings, researchers compared the sequenced bottle gourd genome to those of other cucurbit species, allowing them to reconstruct the ancient genomic history of the Cucurbitaceae family.
“Using this genome and other available genomes of cucurbit species including watermelon, melon, cucumber and pumpkin, we reconstructed the genome of the most recent common ancestor of Cucurbitaceae, which provides insights into the paleohistory of the Cucurbitaceae genome evolution,” according to Zhangjun Fei, associate professor at BTI.
The high-quality bottle gourd genome sequence also provides a comprehensive collection of the genetic relationships between the bottle gourd and other Cucurbitaceae species, which can be used to accelerate improvements in cucurbit quality and tolerance to stressors such as disease and cold.
“This study will allow researchers to discover novel genes and develop new molecular markers that can be used to breed higher fruit quality and more disease resistant bottle gourd varieties,” said Fei.
Researchers were able to showcase the utility of the genome sequence by locating genes related to one particularly devastating disease: Papaya ring-spot virus (PRSV).
“The high-quality bottle genome has helped map a locus conferring resistance to PRSV, one of the most destructive viruses infecting papaya and cucurbits worldwide,” said Kai-Shu Ling, research plant pathologist at the USDA Agricultural Research Service (USDA-ARS).
“The genome sequence will undoubtedly facilitate the discovery of additional disease resistance genes and numerous other beneficial traits in bottle gourd,” said Ling.
The team’s results are published in The Plant Journal. The reported bottle gourd genome sequence is accessible online via the Cucurbit Genomics Database.
The paper The bottle gourd genome provides insights into Cucurbitaceae evolution and facilitates mapping of a Papaya ring-spot virus resistance locus was published on Wiley’s The Plan Journal. The authors are: Shan Wu, Md Shamimuzzaman, Honghe Sun, Jerome Salse, Xuelian Sui, Alan Wilder, Zujian Wu, Amnon Levi, Yong Xu, Kai-Shu Ling & Zhangjun Fei
The article Bottle gourd genome provides insight on evolutionary history and genetic relationships of cucurbit crops, was published on the Boyce Thompson Institute (BTI) site. Signed by Marissa Zuckerman
