Ежегодно 25 апреля отмечают Международный день ДНК, и в этом году он совпадает с завершением десятилетней работы по определению последовательности ДНК гонконгской орхидеи Bauhinia x blakeana Dunn, являющейся символом Гонконга. Результаты исследования, опубликованные в журнале GigaScience Open Science, представляют собой полную, не содержащую пробелов последовательность генома баухинии, охватывающую всю длину хромосом.
Этот декоративный вид, изображенный на флаге и денежных знаках Гонконга и отличающийся яркими пурпурными цветками, был впервые обнаружен французским садовником Жаном-Мари Делавеем в 1880-х годах. Растение оказалось бесплодным и размножается только черенкованием, что делает его таксономический статус и происхождение загадкой.
Предыдущие исследования предполагали, что баухиния является гибридом Bauhinia purpurea и Bauhinia variegata, но геномное подтверждение отсутствовало. Общественный интерес к этому растению привел к финансированию геномного проекта, чтобы выяснить происхождение вида. В 2015 году было собрано достаточно средств для начала работы и секвенирования транскриптомов. В 2019 году команда приступила к созданию полных геномов, используя современные технологии секвенирования. После появления первого генома человека T2T в 2023 году специалисты Национального университета Сингапура усовершенствовали сборку, достигнув генома T2T. Окончательная сборка показывает 28 полных хромосом, унаследованных от каждого родителя в результате гибридизации.
Этот проект позволил установить, что B. variegata является отцовским родителем, а B. purpurea — материнским. Транскриптомное профилирование выявило большее сходство B. blakeana с материнским родителем и различия в экспрессии генов. Новые данные пролили свет на гетерозис, явление, при котором гибрид превосходит родителей по определенным признакам.
Скотт Эдмундс, соучредитель проекта BauhiniaGenome, отметил, что они не ожидали получить полный геном без пробелов. Стивен Цуй, научный сотрудник Китайского университета Гонконга, подчеркнул, что расшифровка гаплотипов помогла решить давнюю тайну происхождения и показать, как родительские аллельные взаимодействия формируют цветочные характеристики гибрида. Исследование предоставляет новый подход к пониманию генетических взаимодействий и эволюционных механизмов.
Изображение на обложке: цветок баухинии с логотипом проекта Hong Kong Bauhinia Flower Genome Project, источник: eurekalert
