Ricercatori del Boyce Thompson Institute (BTI), il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti (USDA), e collaboratori in Cina e Francia hanno prodotto la prima sequenza genomica di alta qualità per la zucca bottiglia ( Lagenaria siceraria ) e un genoma ricostruito del più recente antenato delle Cucurbitaceae.

La ricerca è stata supportata da un accordo (58-0210-3-012) con USAID come parte del programma Feed-the-Future e da una sovvenzione dell'USDA National Institute of Food and Agriculture Specialty Crop Research Initiative (2015-51181 -24285).

Conosciuto anche come zucca, la zucca bottiglia è apprezzata per i suoi numerosi usi pratici e culturalmente significativi nel cibo, medicinale, e novità come strumenti musicali, utensili, contenitori, e decorazioni. Come portainnesto per altre colture di cucurbitacee, la zucca bottiglia serve anche come bersaglio per gli interessi di ricerca genomica.

Nonostante questo, una sequenza di alta qualità del genoma della zucca bottiglia non è stata disponibile e gran parte della storia evolutiva delle moderne cucurbitacee e delle loro relazioni genetiche rimane in gran parte sconosciuta.

Nelle loro scoperte, i ricercatori hanno confrontato il genoma sequenziato della zucca bottiglia con quello di altre specie di cucurbite, permettendo loro di ricostruire l'antica storia genomica della famiglia delle Cucurbitaceae.

"Utilizzando questo genoma e altri genomi disponibili di specie di cucurbite, tra cui l'anguria, melone, cetriolo e zucca, abbiamo ricostruito il genoma del più recente antenato comune delle Cucurbitaceae, che fornisce approfondimenti sulla paleostoria dell'evoluzione del genoma delle Cucurbitaceae, "secondo Zhangjun Fei, professore associato presso BTI.

La sequenza del genoma della zucca bottiglia di alta qualità fornisce anche una raccolta completa delle relazioni genetiche tra la zucca bottiglia e altre specie di Cucurbitaceae, che può essere utilizzato per accelerare i miglioramenti della qualità delle cucurbite e la tolleranza a fattori di stress come malattie e raffreddore.

"Questo studio consentirà ai ricercatori di scoprire nuovi geni e sviluppare nuovi marcatori molecolari che possono essere utilizzati per allevare frutta di qualità superiore e varietà di zucca bottiglia più resistenti alle malattie, " ha detto Fei.

I ricercatori sono stati in grado di mostrare l'utilità della sequenza del genoma individuando i geni correlati a una malattia particolarmente devastante:il Papaya ring-spot virus (PRSV).

"Il genoma della bottiglia di alta qualità ha aiutato a mappare un locus che conferisce resistenza al PRSV, uno dei virus più distruttivi che infettano papaia e cucurbitacee in tutto il mondo, " disse Kai Shu Ling, patologo delle piante di ricerca presso l'USDA Agricultural Research Service (USDA-ARS).

"La sequenza del genoma faciliterà senza dubbio la scoperta di ulteriori geni di resistenza alle malattie e numerosi altri tratti benefici nella zucca bottiglia, " disse Ling.

I risultati della squadra sono pubblicati in Il diario delle piante .