Sebuah studi genomik yang komprehensif telah memetakan cetak biru genetik untuk produksi glukosinolat (GSL) dalam brokoli, yang menyoroti gen-gen utama seperti MAM1 yang meningkatkan sifat anti-karsinogeniknya. Wawasan ini sangat penting untuk membudidayakan brokoli dan tanaman Brassica terkait dengan nilai gizi yang ditingkatkan, yang menawarkan manfaat kesehatan yang signifikan.
Penelitian baru telah mengidentifikasi gen penting dalam brokoli yang meningkatkan senyawa antikankernya, sehingga menghasilkan varietas tanaman Brassica yang lebih sehat.
Analisis genomik brokoli yang komprehensif telah mengungkap dasar genetik untuk memproduksi glukosinolat (GSL), zat yang dikenal karena manfaatnya bagi kesehatan, seperti sifat antikanker. Para peneliti menyusun genom tingkat kromosom berkualitas tinggi dan mengidentifikasi gen penting yang bertanggung jawab atas sintesis GSL. Penelitian ini memberikan pengetahuan berharga untuk penelitian genetik selanjutnya dan budidaya tanaman Brassica dengan profil nutrisi yang lebih baik, yang menjadi dasar bagi peningkatan manfaat kesehatan dari sayuran yang umum dikonsumsi ini.
Brokoli terkenal akan manfaatnya bagi kesehatan, terutama karena kandungan glukosinolat (GSL) yang tinggi, yang memiliki sifat anti-karsinogenik dan antioksidan. Meskipun penelitian ekstensif tentang Brassica jenisdasar genetik untuk keragaman GSL masih belum jelas. Memahami mekanisme ini sangat penting untuk meningkatkan nilai gizi brokoli dan tanaman terkait. Penelitian sebelumnya telah mengidentifikasi berbagai struktur GSL, tetapi gen spesifik dan perannya dalam biosintesis GSL perlu dieksplorasi lebih lanjut. Mengatasi kesenjangan ini sangat penting untuk mengembangkan perbaikan genetik kubis tanaman dengan manfaat kesehatan yang ditingkatkan.
Pemetaan Genom Terperinci oleh Universitas Pertanian Hunan
Sebuah studi terbaru yang dilakukan oleh para peneliti dari Universitas Pertanian Hunan, yang diterbitkan dalam jurnal Penelitian Hortikulturamenyajikan perakitan genom brokoli dalam skala kromosom. Studi ini memanfaatkan teknologi sekuensing canggih untuk memberikan analisis terperinci tentang biosintesis GSL.
Studi ini berhasil menyusun genom brokoli skala kromosom berkualitas tinggi menggunakan pembacaan PacBio HiFi canggih dan teknologi Hi-C, sehingga mencapai ukuran genom total sebesar 613,79 Mb dan kontig N50 sebesar 14,70 Mb. Pemetaan genom terperinci ini memungkinkan identifikasi gen-gen kunci yang terlibat dalam biosintesis GSL, termasuk gen methylthioalkylmalate synthase 1 (MAM1) yang krusial.
Melalui dari B. oleracea dulu. miring Plenck (Bop04-28-6, brokoli). A Gambar yang menunjukkan ciri-ciri utama brokoli periode matang. B Spektrum 17-mer pembacaan Illumina. C Peta panas interaksi Hi-C dari genom Bop04-28-6 yang telah dirakit. Batang warna di sebelah kanan menunjukkan kepadatan interaksi Hi-C, yang ditunjukkan oleh jumlah tautan pada resolusi 1-Mb. D Pameran Circos Bop04-28-6 dan fitur genomik spesies lainnya. Kredit: Penelitian Hortikultura
Penelitian ini menunjukkan bahwa ekspresi berlebihan BoMAM1 dalam brokoli secara signifikan meningkatkan akumulasi C4-GSL, yang menyoroti peran vitalnya dalam biosintesis GSL. Selain itu, penelitian ini memberikan wawasan tentang mekanisme evolusi yang berkontribusi terhadap keragaman profil GSL di antara berbagai kubis Temuan ini menawarkan pemahaman yang komprehensif tentang faktor genetik yang mempengaruhi produksi GSL, yang penting untuk studi genetik masa depan dan pengembangan kubis tanaman dengan sifat nutrisi yang ditingkatkan.
Implikasi dan Prospek Masa Depan
Dr. Junwei Wang, penulis korespondensi penelitian ini, menyatakan, “Temuan kami memberikan pemahaman yang komprehensif tentang faktor genetik yang mempengaruhi biosintesis GSL pada brokoli. Pengetahuan ini sangat penting untuk perbaikan genetik di masa depan dan meningkatkan nilai gizi brokoli. kubis tanaman-tanaman.”
Studi genomik ini menawarkan sumber daya yang berharga untuk program pemuliaan molekuler yang bertujuan untuk meningkatkan kandungan gizi brokoli dan tanaman lainnya. kubis tanaman pangan. Dengan memahami dasar genetik biosintesis GSL, para peneliti dapat mengembangkan varietas dengan manfaat kesehatan yang lebih baik, yang berkontribusi pada kesehatan dan gizi manusia yang lebih baik.
Referensi: “Genom referensi skala kromosom brokoli (Brassica oleracea var. italica Plenck) memberikan wawasan tentang biosintesis glukosinolat” oleh Qiuyun Wu, Shuxiang Mao, Huiping Huang, Juan Liu, Xuan Chen, Linghui Hou, Yuxiao Tian, Jiahui Zhang, Junwei Wang, Yunsheng Wang dan Ke Huang, 28 Februari 2024, Penelitian Hortikultura.
DOI: 10.1093/jam/uhae063
Pekerjaan ini didukung oleh Program Penelitian dan Pengembangan Utama Nasional Tiongkok (2022YFF1003000), Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok (32372682, 32272747, 32072585, 32072568), Proyek Kerja Sama Internasional Program Penelitian dan Pengembangan Utama Nasional Tiongkok (2022YFE0108300), Proyek Inovasi Penelitian Pascasarjana Hunan (2023XC103), dan program pelatihan inovasi dan kewirausahaan untuk mahasiswa (S202310537006X).
