Dążąc do zwiększenia różnorodności genetycznej migdałów w odpowiedzi na stale rosnące zapotrzebowanie globalne, badacze zagłębili się w prywatną kolekcję plazmy zarodkowej migdałów, rzucając światło na potencjał nowych odmian przystosowanych do różnorodnych warunków uprawy.

Badanie przeprowadzone przez Służbę Badań Rolniczych Departamentu Rolnictwa Stanów Zjednoczonych, National Plant Germplasm System (NPGS), we współpracy z byłą fundacją Improving Perennial Plants for Food and Bioenergy (IPPFBE), bada różnorodność genetyczną 94 nowo dostępnych migdałów , pochodzące głównie z krajów Azji Środkowej.

migdały [Prunus dulcis (Mill.) D.A. Webb] są prawdopodobnie najważniejszym gospodarczo przedstawicielem rodzaju Prunus L. Jadalne jądra migdałów są spożywane przez ludzi co najmniej od 11 000 lat p.n.e.

Przy obecnej światowej produkcji wynoszącej 4,1 miliona ton i rosnącej, niezwykle istotne jest zbadanie nowych dróg rozwoju odmiany migdałów, szczególnie w regionach wykraczających poza tradycyjne obszary upraw. Wyzwania, takie jak ograniczone zasoby wody i niestabilność klimatu, dodatkowo podkreślają zapotrzebowanie na innowacyjne odmiany, w tym przystosowane do warunków zasolonych.

Zasoby genetyczne roślin w postaci kolekcji plazmy zarodkowej są cennym elementem wysiłków w zakresie hodowli i rozwoju odmian, ponieważ mogą zawierać nowe nadrzędne allele istniejących cech będących przedmiotem zainteresowania lub reagować na zmiany w abiotycznych stresorach i patogenach.

W badaniu porównano różnorodność genetyczną prywatnej kolekcji plazmy zarodkowej IPPFBE, która koncentruje się na pochodzeniu z Azji Środkowej, z istniejącą kolekcją NPGS utrzymywaną w pobliżu Davis w Kalifornii. Dzięki pobraniu odcisków palców DNA przy użyciu 10 prostych markerów powtórzeń sekwencji badanie to pozwoliło uzyskać wgląd w różnorodność tych migdałów.

Do analizy i porównania składu genetycznego kolekcji zastosowano grupowanie hierarchiczne, analizę głównych składników (PCA) i analizę dyskryminacyjną głównych składników (DAPC).

Wyniki wykazały, że chociaż istnieją duże podobieństwa między zbiorami IPPFBE i NPGS, nowy materiał z kolekcji prywatnej znacząco przyczynia się do różnorodności genetycznej plazmy zarodkowej migdałów. W szczególności prace te wykazały bliskie powiązania między niektórymi przystąpieniami i zidentyfikowały potencjalne błędne oznakowanie lub powielanie działań. Wyróżniały się dwie odmiany Prunus bucharica z kolekcji IPPFBE, wykazujące charakterystyczne cechy genetyczne w porównaniu z resztą kolekcji.

Migdały to ważna gospodarczo i zdrowa uprawa, której areał stale się zwiększa. Ekspansja ta zachęca do rozwoju nowych odmian przystosowanych do nowych obszarów upraw, a nowa plazma zarodkowa może być źródłem alleli potrzebnych do adaptacji w tych lokalizacjach.

Obie kolekcje plazmy zarodkowej NPGS i IPPFBE zawierają liczne wpisy z migdałowego centrum pochodzenia. Analiza kolekcji IPPFBE wskazuje, że chociaż kolekcja ta i zbiór NPGS są zasadniczo podobne, nowy materiał pozytywnie przyczynia się do różnorodności genetycznej plazmy zarodkowej migdałów.

Badanie publikowane jest w czasopiśmie Dziennik Amerykańskiego Towarzystwa Nauk Ogrodniczych.