Саски участвовал в секвенировании генома, что является важной ступенькой к дальнейшим достижениям в понимании внутренней работы одного из самых сложных и ценных растений на планете.Будущие последствия исследования Саски в краткосрочной и долгосрочной перспективе являются как финансовыми, так и целостными. Хлопок возвышенностей, на который приходится более 90 процентов выращиваемого хлопка во всем мире и оказывает глобальное экономическое воздействие в размере 500 миллиардов долларов, является основным источником возобновляемых текстильных волокон.
Последовательность генома, представленная в научном журнале Nature Biotechnology, предоставит ноу-хау для создания превосходных линий, которые будут одевать, кормить и подпитывать постоянно растущее человеческое население.«С точки зрения открытия — наличие прочной основы для начала измерения генетического разнообразия и того, как устроены гены — это меняет правила игры», — сказал Саски, директор лаборатории геномики и вычислительной биологии Клемсона. «С помощью карты генома и генетически разнообразных популяций вы можете выявить биологические и ДНК-сигнатуры, лежащие в основе развития хлопкового волокна.
Затем вы можете использовать эту информацию для разведения линий хлопка с улучшенным удлинением и прочностью волокон, что имеет решающее значение для отрасли. Это первое набросок последовательности генома — прочная основа для раскрытия тайн хлопка ».
Хлопок возвышенностей появился более миллиона лет назад, когда два отдельных вида гибридизировались, создав растение с множеством геномов. В отличие от людей, у которых есть два набора хромосом (от матери и отца), геном хлопка Апленда сконфигурирован с четырьмя наборами, что добавляет множество уровней сложности для таких ученых, как Саски.«Вы можете только представить себе смешанные проблемы, которые могут возникнуть, если у вас несколько геномов», — сказал Саски. «Меня интересует процесс, лежащий в основе полиплоидизации, и то, как лучшее понимание этой сложности может быть использовано для получения лучшего хлопка».
Консорциум Саски из США, в который входят Брайан Шеффлер из Министерства сельского хозяйства США, Дэвид Стелли из Texas AM, Дон Джонс из Cotton Inc. и Джеффри Чен из Техасского университета в Остине, посетил Нанкинский сельскохозяйственный университет на востоке Китая. Там они работали с командой под руководством профессоров Тяньчжэнь Чжан и Жуйцян Ли, чтобы собрать черновой вариант генома.«Китай — крупнейшая страна-производитель хлопка в мире», — сказал Саски, чье первоначальное исследование проекта началось более четырех лет назад. «В конце концов, нам удалось подготовить почву для использования информации ДНК для информирования и получения выгоды для заводчиков».
Хлопок возвышенностей — одна из основных товарных культур Южной Каролины. Его выращивали со времен американской революции, и по сей день он остается основным продуктом питания. Это также ведущий экспорт сельскохозяйственной продукции Южной Каролины.
Перед хлопкоробами стоит задача вывести новые сорта, подходящие для засушливых условий и высокозасоленных почв, а также более способных противостоять постоянным угрозам со стороны вредителей и болезней.«Методы и подход, которые Саски и его сотрудники применяют для декодирования сложного генома хлопка, окажут глубокое влияние на то, как хлопок улучшается посредством селекции», — сказал Стивен Кресович, заведующий кафедрой генетики Coker и директор Института трансляционной геномики Клемсона. «Эти открытия также улучшат наше понимание генетики полиплоидии, которая так часто встречается у сельскохозяйственных культур».Геном хлопка, который производит прядущие волокна, чрезвычайно сложен из-за наличия нескольких геномов — феномена, который встречается примерно у 80 процентов всех видов растений.
«Саски и его коллеги разработали инновационные стратегии анализа генома хлопка с использованием сравнительной геномики, генетики, вычислительной биологии и высокопроизводительных вычислений», — сказал Кресович. «Результаты этой работы окажут непосредственное влияние на открытие новых свойств хлопка и родственных ему видов и создадут основу для ускоренного улучшения агрономии. По мере развития будущего Южная Каролина, безусловно, будет крупным спонсором».