팀은 미국과 중국 종 모두에 대해 최고 품질의 밤나무 게놈을 완성하여 서로 다른 어셈블리에서 약 25,000~30,000개의 유전자를 식별했습니다. 그런 다음 그들은 이 정보를 두 가지 유형의 유전자 분석, 즉 정량적 특성 유전자좌 식별과 게놈 전체 연관성에 사용했습니다. 두 접근법 모두 특정 특성과 관련된 게놈 영역을 식별하고 그 영향을 추정하는 것을 목표로 합니다.
이 연구는 상대적으로 많은 수의 현장에서 저항이 발생하고 각 현장에서는 상대적으로 작은 영향을 미친다고 제안했습니다. 예를 들어, 정량적 특성 분석을 통해 식별된 게놈의 위치는 일반적으로 연구자의 100점 척도에서 저항성을 약 10점 증가시켰습니다. 전체 게놈 분석에서 17개의 개인 유전적 차이가 유전되는 저항성 형질의 약 4분의 1과 연관되어 있었습니다. 이 모든 것은 잡종의 경우(그리고 아마도 살아남은 미국 밤나무에서 발견되는 더 약한 역병 저항성 때문에) 살아남은 나무들 사이에서 직접 번식이 필요할 것임을 시사합니다.
이와 대조적으로 뿌리썩음균의 경우 큰 영향을 미치는 중요한 대립 유전자의 수가 제한된 것처럼 보입니다.
또한 연구자들은 저항성 균주와 감수성 균주에 의해 생성된 100가지 화학물질을 비교하여 저항성 요인을 식별하는 대체 접근 방식을 취했습니다. 연구진은 중국 밤나무에서 더 높은 수준으로 검출된 41가지 화학 물질 중에서 곰팡이 병원체의 성장을 완전히 억제하는 대사산물인 루페올을 발견했습니다. 또 다른 에리스로디올은 성장을 제한했습니다. 이러한 화학물질 생산에 관련된 유전자를 식별할 수 있다면 해당 지식을 사용하여 직접 육종 프로그램을 안내할 수 있으며, 심지어 유전자 편집에 참여하여 생산량을 늘릴 수도 있습니다.
팀의 현재 계획은 높은 성장과 저항성을 갖는 식물을 식별하는 것을 목표로 게놈 예측을 사용하여 시험 과수원에 심을 하이브리드 묘목을 선택하는 것입니다. 여기서부터 프로세스를 반복할 수 있습니다. 그러나 저항성 특성을 철저하게 조사한 후에도 연구자들은 저항성 미국 밤나무 선택, 중국 밤에서 파생된 잡종 육종, 직접 유전자 변형 등 세 가지 접근법 모두 미국 밤나무를 다시 가져오는 데 도움이 될 수 있다고 믿는 것 같습니다.
하지만 연구자들은 환경 교란과 침입종이 계속해서 일부 주요 종을 멸종 위기로 몰아넣고 있으므로 이러한 종류의 종 구조 작업을 더 잘 수행해야 한다고 경고합니다.
Science, 2026. DOI: 10.1126/science.adw3225 (DOI 정보).
