science >> Wetenschap >  >> Biologie

De koning van de gewassen kronen:het genoom van de witte Guinea-yam bepalen

Vrouw die yamknollen verkoopt op de Oje-markt, Ibadan. Credit:Creative Commons door International Institute of Tropical Agriculture gelicentieerd met CC BY NC 2.0

Een internationale samenwerking met het Earlham Institute, Norwich, VK, en het Iwate Biotechnology Research Centre, Japan, heeft voor het eerst een genoomsequentie opgeleverd voor de witte Guinea-yam, een hoofdgewas met een enorme economische en culturele betekenis op het Afrikaanse continent en een levensader voor miljoenen mensen.

Yam is een belangrijk onderdeel van het Nigeriaanse dieet, waarbij Nigeria ongeveer 70% van de wereldproductie van yam voor zijn rekening neemt, maar bij het huidige consumptietempo begint de vraag het aanbod van dit economisch belangrijke gewas met een enorme culturele betekenis te overtreffen.

Het ontcijferen van het yam-genoom is van vitaal belang omdat, in tegenstelling tot andere basisgewassen zoals tarwe, maïs en rijst, het gewas is relatief ongedomesticeerd. Gedomesticeerde gewassen hebben voordelen in vergelijking met hun wilde verwanten als het gaat om het kweken ervan, inclusief eenvoudigere bruikbaarheid en hogere opbrengsten. Inzicht in de genomica van deze cruciale plant zal boeren helpen de opbrengsten en duurzaamheid van yams te verhogen.

Het nieuwe onderzoek getiteld "Genome sequencing of the stapelvoedselgewas witte Guinea yam maakt de ontwikkeling mogelijk van een moleculaire marker voor geslachtsbepaling, " is vrij toegankelijk in het tijdschrift BMC Biologie , laat zien hoe dat mogelijk is. De hoogwaardige ontwerp-genoomsequentie is beschikbaar in de openbare databases DDBJ en NCBI.

De grote doorbraak van een internationale samenwerking van instituten verspreid over het Verenigd Koninkrijk, Duitsland, Japan en Nigeria, is geweest bij het identificeren van de regio's van het genoom die het geslacht in yams bepalen (tweeluik), en kennis van deze zeldzame eigenschap is van vitaal belang voor het verbeteren van de snelheid van marker-ondersteunde fokprojecten.

tweeslachtig, planten met gescheiden mannetjes en vrouwtjes, is relatief zeldzaam en komt slechts voor bij ongeveer 5-6% van de bloeiende planten, inclusief yams en asperges. Daarom, inzicht in het proces in yams zou kunnen helpen bij het verbeteren van andere economisch belangrijke gewassen.

Het belangrijkste voor Centraal- en West-Afrika, deze nieuwe kennis zal helpen om yams te transformeren van een verwaarloosd "wees" gewas. Met geassisteerde fokprogramma's, het gewas kan beter gedomesticeerd worden, het vergroten van de voedselzekerheid en het economisch welzijn in een gebied dat de snelste bevolkingsgroei ter wereld doormaakt.

Benjamin Wit, die de bijdrage van het Earlham Institute leidde, zei, "Het hebben van een referentiereeks voor de witte Guinea-yam geeft ons de unieke kans om een ​​beter begrip te krijgen van tweeënheid, een zeer zeldzame eigenschap in bloeiende planten, in een soort die zeer evolutionair gedifferentieerd is van de meeste van wat tot nu toe is gesequenced. Het begrijpen van deze eigenschap en het hebben van een genomische bron voor witte Guinese yam zal van onschatbare waarde zijn bij het fokken van een betere yam, een die de voedselzekerheid in West- en Centraal-Afrika zal verbeteren, en het levensonderhoud van kleine boeren daar."

Dr. Robert Asiedu, Regisseur, Onderzoek voor ontwikkeling, voor het Internationaal Instituut voor Tropische Landbouw-West-Afrika, Ibadan, Nigeria, zei, "Dit is een belangrijke doorbraak. Het betekent dat yam zich bij die gewassen heeft gevoegd met een volledige DNA-sequentie, een ontwikkeling die enkele jaren geleden met rijst begon. De implicaties zijn ingrijpend. De volledige DNA-sequentie zal ons begrip van de genetische controle van belangrijke eigenschappen zoals bloei, ziekten, en andere, waaronder kwaliteitskenmerken, en dit zal op zijn beurt de veredeling van nieuwe rassen zowel sneller als nauwkeuriger maken".

Professor Ryohei Terauchi, hoofdauteur, van de Universiteit van Kyoto en het Iwate Biotechnology Research Centre, Japan, zei, "Dit zal helpen om enkele van de vele uitdagingen te overwinnen waarmee yamboeren in Afrika en andere delen van de wereld worden geconfronteerd. Deze omvatten plagen en ziekten, verliezen na de oogst en de noodzaak om meer duurzame landbouwsystemen voor het gewas te ontwikkelen".