Verwanten van wilde tomaten Solanum habrochaites en S. galapagense zijn belangrijke kiemplasmadonoren in de moderne tomatenveredeling. Vergeleken met de gecultiveerde tomaat vertonen ze veel gewenste eigenschappen, met name een hoge tolerantie voor biotische en abiotische stress. Het gebrek aan hoogwaardige genomen heeft echter de studie van de genetica en moleculaire mechanismen die aan deze eigenschappen ten grondslag liggen, beperkt.

Onderzoekers van de Wuhan Botanical Garden van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben samen met medewerkers van de Cornell University en de Zhejiang University de referentiegenomen op chromosoomschaal van de twee soorten gegenereerd door PacBio HiFi-metingen en Hi-C-sequencinggegevens te combineren.

Een fylogenetische boom geconstrueerd voor S. habrochaites, S. galapagense en acht andere Solanaceae-soorten met 3011 single-copy orthologe genen onthulde dat S. habrochaites dicht bij S. pennellii lag en S. galapagense dicht bij S. lycopersicum leek. Vergelijkende analyse onthulde 734 en 308 soortspecifieke genen in respectievelijk S. habrochaites en S. galapagense, wat een stresstolerante eigenschap van de twee soorten zou kunnen verlenen.

In totaal werden respectievelijk 336.319 structurele varianten (SV's) tussen S. habrochaites en S. lycopersicum en 98.443 SV's tussen S. galapagense en S. lycopersicum geïdentificeerd. De ingevoegde en geëxpandeerde regio's in het genoom van S. habrochaites en S. galapagense bleken bij te dragen aan hun tolerantie voor stress zoals koude en pathogenen, en unieke terpeenbiosynthese.

Terpeensynthasegenen (TPS's) werden uitgebreid gekarakteriseerd, een uitbreiding van TPS-a-subfamilie werd waargenomen in S. habrochaites, wat waarschijnlijk leidde tot de potentieel diverse of unieke synthese van sesquiterpeen. Een genoombrede identificatie van resistentiegen-analogen (RGA's) in gekweekte tomaat en vier verwante wilde tomaten, waaronder S. habrochaites en S. galapagense, onthulde 919 wilde tomaat-specifieke RGA's.

Deze resultaten bieden nieuwe genetische bronnen voor de synthese van terpenoïden en het kweken van ziekteresistentie in tomaat.

Deze studie is gepubliceerd in Horticulture Research en is getiteld "Genoomassemblages op chromosoomschaal van verwante wilde tomaten Solanum habrochaites en S. galapagense onthullen structurele varianten die verband houden met stresstolerantie en terpeenbiosynthese." + Verder verkennen

Naaste verwant van de gekweekte tomaat is resistent tegen veel insecten