Интересные факты о чесноке

Haw many Garlics are there?

Перевод статьи размещенной на сайте www.garlicseedfoundation.info/allium_sativum_DNA.htm

Не так давно мы завершили исследования 211 видов Allium sativum и Aliium longicuspis из коммерческих и USDA (Департамент Агрокультуры США) ресурсов. Мы знаем, что в большинстве случаев чеснок очень чувствителен к среде выращивания и один сорт, который прекрасно растет в одном месте может не дать урожая в другом. Мы считаем, что реакция чеснока зависит от вида почвы, влажности, широты, высоты и обработки. Также мы знаем, что виды чеснока меняли названия по мере их передачи от селекционера к селекционеру. В итоге многие виды могут быть идентичны друг другу генетически, но иметь разные названия. Мы использовали метод под названием AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism) чтобы сравнить ДНК разнообразных сортов чеснока. Описание данного метода можно найти по этой ссылке http: //ravel.zoology.wisc.edu/sgaap/AFLP_html/fAFLP_Introduction.htm. Используя вышеупомянутый метод, мы смогли выделить множество видов чеснока из коммерческих и федеральных ресурсов, как идентичных друг другу, так и уникальных в своем виде. Эта статья в скором времени будет опубликована в Journal of the American Society for Horticultural Science.(http: //journal.ashspublications.org/content/129/4/559.full.pdf)

Чеснок с научной точки зрения относится к Allium sativum. Еще одним известым нам видом является A. longicuspis. Его можно найти в Центральной Азии и когда-то считалось то что это прародитель Allium sativum. National Plant Germplasm System (NPGS) располагает 193 основными сортами чеснока, которые находятся в Western Regional Plant Introduction Station (WRPIS) в Пуллман, штат Вашингтон. 180 сортов были предоставлены Барбарой Хелльер (куратор коллекции) и были включены в наше исследование. Дополнительно, имеется 75 сортов доступных в продаже, и они были предоставлены Walt Lyons (www.thegarlicstore.com) и Tom Cloud (www.filareefarms.com).

В нашем наборе данных также включены виды чеснока, имеющие одинаковые названия, но полученные из разных источников. В этом случае они помечены числом в имени, например Сибирский-1 и Сибирский-2. Мы включили данные повторы в исследование, чтобы выяснить имеют ли эти копии генетические различия друг с другом.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Описание наших методов можно найти в полной публикации. Мы коротко описываем их в этой статье. Мы извлекли ДНК из двух образцов ткани полученной из кончиков зубчиков 211 видов чеснока, что дало нам 422 образца. Далее мы следовали стандартной процедуре AFLP, описанной Vos и др. (1995). После нескольких обработок и использования энзимов, которые разрезают ДНК на части, мы получили фрагменты ДНК, которые мы смогли разделить по размеру на тонком слое геля. В первую часть включены фрагменты ДНК нескольких сортов чеснока. Каждый сорт это колонка полос. Структура данных полос меняется в зависимости от образца. Длинна всех рядов одинакова. В некоторых парах сортов полоса отсутствует (пробел), а в некоторых они присутствуют (черная полоса). Мы выбрали 27 рядов (каждый ряд называется Локус — позиция в геноме чеснока) которые были найдены во всех 422 образцах. Мы были уверены, что 27 рядов полос различаются в наших образцах. Мы проверили все образцы на наличие или отсутствие полосы в локусе. Затем мы удостоверились в том что фрагменты ДНК клонов одного и того же сорта чеснока совпадали. У 158 фрагментов имеют полное совпадение с копией образца. У остальных же 53 сортов из 211 только 26 из 27 локусов совпадают с копией. Мы считаем, что один локус это «отсутствующая точка информации». Мы провели статистический анализ наших образцов для того, чтобы выявить схожести и различия сортов в нашей базе данных. Эти результаты будут предоставлены в полной публикации. Здесь же мы сконцентрируемся на результатах, полученных в нашем исследовании.

РЕЗУЛЬТАТ

Мы использовали метод под названием Minimum Spanning Network которая использует генетическую дистанцию чтобы наглядно иллюстрировать генетические различия всех 211 сортов чеснока (часть 2). Генетическая дистанция определяет насколько близко один клон роднится с другим. Эта диаграмма показывает схожесть 211 сортов в нашем исследовании. Длинна линий между кругами определяет Генетическую дистанцию. Иногда соединения этих кругов образуют витки в случает если есть несколько ближайших по родству сортов. На самом деле лучше всего описывать эту сеть в трех, а не двух пространствах. Это является объяснением того что линии соединяющие круги которые кажутся далекими друг от друга перекрещиваются в 2ух-мерном изображении. Овал же в центре этой сети является сортами чеснока с наибольшим числом родственных связей. Эти сорта можно назвать базисом или самой примитивной группой того или иного вида чеснока из-за большой схожести с другим видом Allium. Диаметр каждого круга определят сколько сортов относятся к данной группе. Мы определили уникальные сорта чеснока и их названия внесены в часть 2. Большинство же клонов были включены в группы, к которым они относятся, отмеченные буквами на изображении. Названия данных клонов, относящихся к кругам, отмеченным буквой, перечисляются в таблице 1.

В общей сложности в наших исследованиях 64% образцов из WRPIS и 41% коммерческих образцов имели дупликацию в той или иной мере. Эти сорта чеснока могут различаться локусами, которые не были включены в наши исследования. В итоге сорта чеснока, которые принадлежат к одной группе, очень похожи друг на друга с генетической точки зрения (но в нашем исследовании они идентичны). Мы ни в коем случае не придерживаемся мнения, что необходимо переименовывать существующие виды чеснока, ибо есть шанс что у сортов, принадлежащих данным видам, есть генетические различия, не идентифицированные нашими исследованиями.

Людям, которые хотят, как можно больше увеличить количество разнообразных сортов чеснока, которые они выращивают, следует выбрать один клон из каждого круга. Так же, люди, которые знают какие сорта чеснока в группах F и G наиболее подходят для их региона, могут попробовать другие клоны из этих групп. Так же, если у вас нет доступа к определенному сорту чеснока из группы I, стоит попробовать использовать сорт под другим названием из этой же группы.

Наш генетический анализ подтверждает исследования Пулера и Саймона (1993), Айпека и др. (2003) и Аль-Захима и др. (1997). В частности, подтверждается что Allium Longicuspis неотличим от Allium Sativum и может не являться уникальным отдельным таксономическим видом. Так же это исследование представляет данные о разнообразии возможных предков различных видов чеснока. Самым ярким примером морфологии видов чеснока является разделение клонов чеснока с твердой и мягкой шейками. Данные полученные в нашем исследовании подразумевают, что вид чеснока с мягкой шейкой имеет корни в намного более широком разнообразии сортов чеснока с твердой шейкой. Этот анализ представляет собой базу для исследований, направленных на процесс доместикации (районирования) видов чеснока, а так же развития системы идентифицирующей клоны различных видов чеснока.

Заказать чеснок на посадку