Kroning af afgrødernes konge:Sekventering af det hvide Guinea yam-genom

Et internationalt samarbejde, der involverer Earlham Institute, Norwich, Storbritannien, og Iwate Biotechnology Research Centre, Japan, har for første gang leveret en genomsekvens for den hvide Guinea-yam, en basisafgrøde med enorm økonomisk og kulturel betydning på det afrikanske kontinent og en livline for millioner af mennesker.

Yams er en fast bestanddel af den nigerianske diæt, med Nigeria, der tegner sig for omkring 70 % af verdens yamproduktion, men med de nuværende forbrugshastigheder begynder efterspørgslen at overstige udbuddet af denne økonomisk vigtige afgrøde med enorm kulturel betydning.

At dechifrere yam genomet er af vital betydning, fordi, i modsætning til andre basisafgrøder såsom hvede, majs og ris, afgrøden er relativt udæmmet. Domesticerede afgrøder har fordele sammenlignet med deres vilde slægtninge, når det kommer til at dyrke dem, herunder lettere brugervenlighed og højere udbytter. At forstå genomikken i denne afgørende plante vil hjælpe landmændene med at øge udbyttet og bæredygtigheden af ​​yams.

Den nye forskning med titlen "Genomsekvensering af basisfødevareafgrøden hvid Guinea yam muliggør udviklingen af ​​en molekylær markør til kønsbestemmelse, "er åbent tilgængelig i journalen BMC Biologi , viser, hvordan det kan gøres muligt. Den højkvalitets udkast til genomsekvens er tilgængelig i de offentlige databaser DDBJ og NCBI.

Det store gennembrud fra et internationalt samarbejde mellem institutter, der spænder over Storbritannien, Tyskland, Japan og Nigeria, har været til at identificere de områder af genomet, der bestemmer køn i yams (dioecy), og viden om denne sjældne egenskab er afgørende for at forbedre hastigheden af ​​markørstøttede avlsprojekter.

Dioecy, planter med separate hanner og hunner er relativt sjælden og forekommer kun hos omkring 5-6 % af blomstrende planter, herunder yams og asparges. Derfor, forståelse af processen i yams kan hjælpe med at forbedre andre økonomisk vigtige afgrøder.

Vigtigst for Central- og Vestafrika, denne nye viden vil hjælpe med at transformere yams fra at være en forsømt "forældreløs" afgrøde. Med assisterede avlsprogrammer, afgrøden kan tæmmes bedre, øget fødevaresikkerhed og økonomisk velfærd i et område, der gennemgår verdens hurtigste befolkningsudvidelse.

Benjamin hvid, der ledede Earlham Institutes bidrag, sagde, "At have en referencesekvens for den hvide Guinea-yam giver os den unikke mulighed for at få en bedre forståelse af dioecy, en meget sjælden egenskab hos blomstrende planter, i en art, der er meget evolutionært differentieret fra det meste af det, der hidtil er blevet sekventeret. At forstå denne egenskab og have en genomisk ressource for hvid Guinea yam vil være uvurderlig i avlen af ​​en bedre yam, en, der vil forbedre fødevaresikkerheden i Vest- og Centralafrika, og småbøndernes levebrød der."

Dr. Robert Asiedu, Direktør, Forskning til udvikling, for The International Institute of Tropical Agriculture-West Africa, Ibadan, Nigeria, sagde, "Dette er et vigtigt gennembrud. Det betyder, at yam har sluttet sig til de afgrøder med en fuld DNA-sekvens, en udvikling, der startede med ris for nogle år siden. Implikationerne er dybe. Den fulde DNA-sekvens vil i høj grad lette vores forståelse af den genetiske kontrol af nøgletræk såsom blomstring, sygdomme, og andre, herunder kvalitetsegenskaber, og det vil igen gøre forædlingen af ​​nye sorter både hurtigere og mere præcis".

Professor Ryohei Terauchi, hovedforfatter, fra Kyoto University og Iwate Biotechnology Research Center, Japan, sagde, "Dette vil hjælpe med at overvinde nogle af de mange udfordringer, som yambønder står over for i Afrika og andre dele af verden. Disse omfatter skadedyr og sygdomme, tab efter høst og behovet for at udvikle mere bæredygtige landbrugssystemer til afgrøden".