Khi Virus Tomato Brown Rugose Fruit lây nhiễm sang cây cà chua và cây tiêu trên toàn cầu, các công ty hạt giống đang nghiên cứu nhân giống một loại cà chua kháng bệnh.
Các nguồn gen và bộ gen phong phú đã có sẵn cho các nhà lai tạo cà chua ngay cả trước khi bắt đầu các dự án giải trình tự gen của cà chua. Các bộ sưu tập mầm cà chua lớn đã được thiết lập từ lâu ở một số địa điểm. Hơn 75,000 giống cà chua được bảo tồn trong các ngân hàng gen trên khắp thế giới. Một trong những ngân hàng lớn nhất là ngân hàng gen USDA tại Geneva, NY.
Việc xác định trình tự bộ gen cà chua được bắt đầu vào năm 2005 như một nỗ lực đa quốc gia giữa 14 quốc gia và hoàn thành vào năm 2012. Những nỗ lực này đã được đẩy nhanh hơn rất nhiều với việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo, máy học và các thuật toán tiên tiến để phân tích lượng lớn dữ liệu di truyền và kiểu hình.
Bộ gen Pan-cà chua
Các nhà nghiên cứu từ Viện Boyce Thompson vào năm 2020 đã tạo ra một bộ gen tham chiếu chất lượng cao cho cà chua hoang dã để tạo ra một bộ gen chảo cà chua hữu ích và hoàn chỉnh hơn. Họ đã phát hiện ra các phần của bộ gen làm nền tảng cho hương vị trái cây, kích thước và quá trình chín, khả năng chịu căng thẳng và kháng bệnh. Một phần nhờ vào các công nghệ giải trình tự tiên tiến có thể đọc các đoạn DNA rất dài, bộ gen tham chiếu hoàn thiện và chính xác hơn so với cơ sở dữ liệu hiện có.
Các công nghệ giải trình tự cũ hơn giúp đọc các đoạn DNA ngắn hơn xác định các đột biến ở cấp độ cơ bản đơn. Tuy nhiên, họ không giỏi trong việc tìm ra các biến thể cấu trúc như chèn, mất đoạn, đảo đoạn hoặc nhân đôi của các đoạn DNA lớn.
Vào năm 2019, một nhóm các nhà nghiên cứu quốc tế đã xây dựng một bộ gen chảo cà chua bằng cách sử dụng trình tự bộ gen từ 725 giống đại diện về mặt địa lý và phát sinh loài. Cơ sở dữ liệu này bao gồm 4,873 gen không được tìm thấy trong bộ gen tham chiếu ban đầu. Các phân tích biến dị hiện tại / vắng mặt cho thấy mất gen đáng kể và sự chọn lọc tiêu cực mạnh mẽ của các gen và chất xúc tiến trong quá trình thuần hóa và cải thiện cà chua.
Đọc toàn bộ bài báo tại www.seedworld.com.