A broad collaboration of research i

A broad collaboration of research institutions in the U.S. and China has produced a first draft of the papaya genome. This draft, which spells out more than 90 percent of the plant's gene coding sequence, sheds new light on the evolution of flowering plants. And because it involves a genetically modified plant, the newly sequenced papaya genome offers the most detailed picture yet of the genetic changes that make the plant resistant to the papaya ringspot virus.

The findings appear as the cover article in the journal Nature.

Papaya is now the fifth angiosperm (flowering plant) for which detailed genome information is available. The others are Arabidopsis (a well-studied member of the mustard family that includes species such as cabbage and radish), rice, poplar and grape.

"One of the implications of this study is, on a larger scale, to understand the genome evolution of angiosperms," said Ray Ming, a University of Illinois professor of plant biology and co-lead author on the study.

The new findings indicate that the papaya genome took a different evolutionary path after its divergence from that of Arabidopsis about 72 million years ago, Ming said. Arabidopsis underwent two duplications of its entire genome in its recent evolutionary past, he said. These duplications, called alpha and beta, are not shared by papaya or grape. A much earlier triplication of the genome, called gamma, that is estimated to have occurred some 120 million years ago, is shared by all four eudicot plants -- Arabidopsis, poplar, grape and papaya -- for which genome sequences are available.

Papaya is one of the most nutritious fruits known. Its melon-like flesh is high in provitamin A, vitamin C, flavonoids, folate, pantothenic acid, potassium, magnesium and fiber.

The papaya plant also produces papain, a digestive enzyme that is used in brewing, meat tenderizing, and in some cosmetics and pharmaceutical products. Today it is cultivated in tropical and subtropical regions of the world. Global trade in papaya averaged $113 million (US) in 1998-2003.

The new analysis revealed that papaya has fewer functional genes than any other flowering plant for which genome sequence is available. Its allotment of genes for key enzymes also differs significantly from its counterparts. Papaya contains more genes for enzymes involved in cell-wall expansion and starch production than Arabidopsis does. Papaya also contains more genes for volatile compounds, the odors that attract pollinators and animals that eat the fruit and disperse its seeds.

The number of genes dedicated to lignin synthesis in papaya is intermediate between that of poplar, which contains more such genes, and Arabidopsis, which has fewer. This makes sense, Ming said, because papaya is evolving from an herbaceous plant into a woody tree.

Papaya was introduced to Hawaii in the 1800s, and the production of papaya in Hawaii grew into a major industry. That industry faced a crisis in 1992, however, when the papaya ringspot virus (PRSV) was first identified in Puna, the center of Hawaiian papaya production.

PRSV affects papaya production throughout the world. The virus interferes with the plant's ability to photosynthesize. Affected plants are stunted and often produce deformed and inedible fruit. Papaya production in Hawaii dropped from 55.8 million pounds to 35.6 million pounds between 1992 and 1998 as a result of the virus.

Using a technique developed in 1986 that involved randomly inserting a viral coat protein gene into a plant to give the plant immunity to the virus, in the early 1990s scientists at Cornell and the University of Hawaii (led by Dennis Gonsalves, who is now director of the USDA's U.S. Pacific Basin Agricultural Research Center) developed a transgenic papaya that was resistant to PRSV. The new study has found that the transgenic insertions occurred in only three places in the papaya genome, and that no nuclear genes were disrupted.

Having detailed information about the location of insertions in the transgenic papaya plants will aid the deregulation process in places such as Japan, where so far import of transgenic papaya plants is not allowed.

The papaya genome project involved researchers at 22 institutions, led by Maqsudul Alam at the University of Hawaii. A majority of the funding was provided by the University of Hawaii, the Department of Defense, the Hawaii Agriculture Research Center and Nakai University, China.

Ray Ming is an affiliate of the Hawaii Agriculture Research Center and the U. of I. Institute for Genomic

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความร่วมมือกว้างของสถาบันวิจัยในสหรัฐฯ และจีนได้ผลิตร่างแรกของจีโนมมะละกอ ร่างนี้ ซึ่งแจงมากกว่า 90 เปอร์เซ็นต์ของลำดับรหัสของยีนของพืช sheds แสงใหม่ในวิวัฒนาการของพืชดอก และเนื่องจากเกี่ยวข้องกับพืชดัดแปลงพันธุกรรม จีโนมมะละกอใหม่ตามลำดับให้ภาพรายละเอียดมากที่สุดของการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ทำให้พืชทนของไวรัส ringspot มะละกอ ยังผลการวิจัยปรากฏเป็นบทความครอบคลุมในรายธรรมชาติมะละกอตอนนี้อยู่ห้า angiosperm (พืชดอก) กลุ่มรายละเอียดข้อมูลจะพร้อมใช้งาน อื่น ๆ คือ Arabidopsis (สมาชิก studied แห่งตระกูลผักกาดที่มีสปีชีส์เช่นกะหล่ำปลีและหัวผักกาด), ข้าว ปอปลาร์ และองุ่น"ผลกระทบของการศึกษานี้คือ ในวงกว้าง เข้าใจวิวัฒนาการจีโนมของ angiosperms กล่าวว่า เรย์หมิง อาจารย์มหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ของพืชชีววิทยาและเป้าหมายร่วมผู้เขียนในการศึกษาหมิงกล่าวว่า ผลการวิจัยใหม่ระบุว่า จีโนมมะละกอเอาเส้นทางวิวัฒนาการต่าง ๆ หลังการ divergence จาก Arabidopsis ประมาณ 72 ล้านปีที่ผ่านมา Arabidopsis ผ่าน duplications สองของจีโนมของทั้งหมดในอดีตของวิวัฒนาการล่าสุด เขากล่าวว่า ไม่ใช้ร่วมกันเหล่านี้ duplications อัลฟาและเบต้า มะละกอหรือองุ่น การมาก triplication ก่อนหน้าของจีโนม แกมมา ที่มีประมาณ 120 ล้านปีก่อนเกิดขึ้น เรียกว่าร่วมกัน โดยทั้งหมดสี่ eudicot พืช - Arabidopsis ปอปลาร์ องุ่น และ มะละกอ - สำหรับกลุ่มที่ลำดับมีมะละกอเป็นผลไม้มีคุณค่าทางโภชนาการมากที่สุดที่รู้จักกันอย่างใดอย่างหนึ่ง พันธ์แตงเหมือนเป็น provitamin A วิตามินซี flavonoids โฟเลต กรดแพนโทธีนิค โพแทสเซียม แมกนีเซียม และเส้นใยสูงมะละกอโรงงานยังผลิตเอนไซม์ปาเปน เอนไซม์ย่อยอาหารที่ใช้ในการทำการหมัก เนื้อ tenderizing และ ในเครื่องสำอางและผลิตภัณฑ์ยา วันนี้มันจะปลูกในภาค ร้อนของโลก ค้าโลกในมะละกอ averaged 113 ล้านเหรียญ (สหรัฐ) ในปี 1998-2003การวิเคราะห์ใหม่เปิดเผยว่า มะละกอมียีนทำงานน้อยกว่าใด ๆ อื่น ๆ พืชดอกในจีโนมซึ่ง ลำดับมี ของส่วนแบ่งของยีนสำหรับเอนไซม์สำคัญยังแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากคู่ของมัน มะละกอประกอบด้วยหลายยีนของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของผนังเซลล์และผลิตแป้งกว่า Arabidopsis ไม่ นอกจากนี้มะละกอยังประกอบด้วยยีนเพิ่มเติมสำหรับสารระเหย กลิ่นที่ดึงดูด pollinators และสัตว์ที่กินผลไม้ และกระจายของเมล็ดพืชจำนวนยีนเพื่อสังเคราะห์ lignin มะละกอเป็นกลางระหว่างที่ของปอปลาร์ ที่ประกอบด้วยมากขึ้นเช่นยีน Arabidopsis ซึ่งมีน้อย นี้ทำให้รู้สึก หมิงกล่าวว่า เนื่องจากมะละกอเป็นวิวัฒนาการจากพืชการ herbaceous เป็นต้นไม้วู้ดดี้มะละกอถูกนำไปฮาวายในเพราะการ และการผลิตของมะละกอในฮาวายเติบโตเป็นอุตสาหกรรมหลัก อุตสาหกรรมที่ต้องเผชิญกับวิกฤตในปี 1992 อย่างไรก็ตาม เมื่อไวรัส ringspot มะละกอ (PRSV) ก่อนระบุใน Puna ศูนย์ผลิตมะละกอฮาวายPRSV มีผลผลิตมะละกอทั่วโลก ไวรัสรบกวนของพืชความสามารถในการ photosynthesize พืชที่ได้รับผลกระทบจะแคระ และมักผลิตพิการ และทานผลไม้ ผลิตมะละกอฮาวายหลุดจาก 55.8 ล้านปอนด์ 35.6 ล้านปอนด์ระหว่าง 1992 และ 1998 จากไวรัสการใช้เทคนิคที่พัฒนาขึ้นในปี 1986 ที่สุ่มแทรกเป็นไวรัสเสื้อยีนในพืชการให้ภูมิคุ้มกันพืชไวรัส ในนักวิทยาศาสตร์ปี 1990 ก่อนที่ Cornell และมหาวิทยาลัยฮาวาย (นำ โดยเดนนิส Gonsalves ใครเป็นผู้อำนวยการของจากสหรัฐอเมริกาแปซิฟิกอ่างเกษตรศูนย์วิจัย) ที่เกี่ยวข้องกับ พัฒนามะละกอถั่วเหลืองที่ทนต่อ PRSV การศึกษาใหม่พบว่า แทรกถั่วเหลืองเกิดขึ้นในสถานที่ที่สามเฉพาะในจีโนมมะละกอ และว่า ยีนนิวเคลียร์ไม่ได้ระหว่างสองวันมีรายละเอียดเกี่ยวกับตำแหน่งของแทรกในพืชถั่วเหลืองมะละกอจะช่วยกระบวนการเสรีในสถานที่เช่นญี่ปุ่น ที่นำเข้ามะละกอถั่วเหลืองพืชดังนั้นไกลไม่ได้กลุ่มมะละกอโครงการเกี่ยวข้องกับนักวิจัยที่สถาบัน 22 นำ โดยอาลัม Maqsudul ที่มหาวิทยาลัยฮาวาย ส่วนใหญ่ของเงินทุนที่ได้รับจากมหาวิทยาลัยฮาวาย กระทรวงกลาโหม ศูนย์วิจัยเกษตรฮาวาย และมหาวิทยาลัยมาซาฮิโระ จีนหมิง Ray เป็นพันธมิตรของศูนย์วิจัยเกษตรของฮาวายและประเทศของ สถาบัน I. Genomic

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การทำงานร่วมกันในวงกว้างของสถาบันการวิจัยในสหรัฐอเมริกาและประเทศจีนมีการผลิตร่างแรกของจีโนมของมะละกอ ร่างนี้ซึ่งสกิลออกมากกว่าร้อยละ 90 ของลำดับยีนของพืชที่หายไฟใหม่ในวิวัฒนาการของพืชดอก และเพราะมันเกี่ยวข้องกับพืชดัดแปลงพันธุกรรมจีโนมมะละกอติดใจที่เพิ่งมีภาพที่มีรายละเอียดมากที่สุดยังมีการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่ทำให้พืชทนต่อไวรัสใบด่างจุดวงแหวนมะละกอ. ผลการวิจัยปรากฏเป็นบทความปกในวารสาร Nature. มะละกออยู่ในขณะนี้ พืชชั้นสูงห้า (ไม้ดอก) ซึ่งข้อมูลจีโนมที่มีรายละเอียดที่สามารถใช้ได้ คนอื่น ๆ ที่มี Arabidopsis (เป็นสมาชิกที่ดีการศึกษาของครอบครัวของมัสตาร์ดที่มีสายพันธุ์เช่นกะหล่ำปลีและหัวไชเท้า) ข้าวป็อปและองุ่น. "หนึ่งในความหมายของการศึกษาครั้งนี้คือในระดับขนาดใหญ่เพื่อให้เข้าใจวิวัฒนาการของจีโนม ของ Angiosperms, "เรย์หมิงซึ่งเป็นมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ศาสตราจารย์ด้านชีววิทยาพืชและผู้เขียนร่วมนำเกี่ยวกับการศึกษา. กล่าวว่าการค้นพบใหม่แสดงให้เห็นว่าจีโนมมะละกอเอาเส้นทางวิวัฒนาการที่แตกต่างกันหลังจากที่แตกต่างจากที่Arabidopsis ประมาณ 72 ล้านปีที่ผ่านมา หมิงกล่าวว่า Arabidopsis ขนานสองเลียนของจีโนมทั้งหมดในอดีตที่ผ่านมาวิวัฒนาการของเขากล่าวว่า เลียนเหล่านี้เรียกว่าอัลฟาและเบต้าจะไม่ได้ใช้ร่วมกันโดยมะละกอหรือองุ่น มากก่อนหน้านี้ triplication ของจีโนมที่เรียกว่ารังสีแกมมาที่คาดว่าจะเกิดขึ้นได้บาง 120 ล้านปีที่ผ่านมาใช้ร่วมกันโดยทั้งสี่พืช eudicot - Arabidopsis ป็อปองุ่นและมะละกอ -. ที่ลำดับจีโนมที่มีอยู่มะละกอเป็นหนึ่งในผลไม้ที่มีคุณค่าทางโภชนาการของส่วนใหญ่ที่รู้จักกัน เนื้อแตงโมเหมือนที่สูงในโปรวิตามินเอ, วิตามินซี, flavonoids, โฟเลต, กรด pantothenic โพแทสเซียมแมกนีเซียมและเส้นใย. พืชมะละกอยังผลิตปาเปน, เอนไซม์ย่อยอาหารที่ใช้ในการผลิตเบียร์, tenderizing เนื้อสัตว์และในเครื่องสำอางบาง และผลิตภัณฑ์ยา วันนี้มันเป็นที่ปลูกในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนของโลก การค้าโลกในมะละกอเฉลี่ย $ 113,000,000 (US) ใน 1998-2003. การวิเคราะห์ใหม่เปิดเผยว่ามะละกอมีน้อยกว่าการทำงานของยีนไม้ดอกอื่น ๆ ที่ลำดับจีโนมสามารถใช้ได้ จัดสรรของยีนเอนไซม์ที่สำคัญยังมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากคู่ของมัน มะละกอมียีนที่มากขึ้นสำหรับเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการขยายตัวของผนังเซลล์และการผลิตแป้งกว่า Arabidopsis ไม่ มะละกอยังมียีนที่มากขึ้นสำหรับสารระเหยกลิ่นที่ดึงดูดแมลงผสมเกสรและสัตว์ที่กินผลไม้และกระจายเมล็ดของมัน. จำนวนยีนที่ทุ่มเทให้กับลิกนินสังเคราะห์ในมะละกอเป็นสื่อกลางระหว่างของต้นไม้ชนิดหนึ่งซึ่งมียีนดังกล่าวมากขึ้นและ Arabidopsis ซึ่งมีน้อย นี้ทำให้รู้สึกหมิงกล่าวว่าเพราะมะละกอมีการพัฒนาจากไม้ล้มลุกเป็นต้นไม้ยืนต้น. มะละกอถูกนำไปฮาวายในปี 1800 และการผลิตของมะละกอในฮาวายเติบโตเป็นอุตสาหกรรมที่สำคัญ อุตสาหกรรมที่ต้องเผชิญกับวิกฤตในปี 1992 แต่เมื่อใบด่างจุดวงแหวนมะละกอไวรัส (โรคใบด่าง) ที่ถูกระบุว่าเป็นครั้งแรกใน Puna, ศูนย์การผลิตมะละกอฮาวาย. โรคใบด่างมีผลกระทบต่อการผลิตมะละกอทั่วโลก ไวรัสรบกวนความสามารถของโรงงานในการสังเคราะห์แสง พืชที่ได้รับผลกระทบลักษณะแคระแกรนและมักจะผลิตน้ำผลไม้และกินไม่ได้ผิดปกติ การผลิตมะละกอฮาวายลดลงจาก 55,800,000 £เพื่อ£ 35,600,000 ระหว่างปี 1992 และปี 1998 เป็นผลมาจากไวรัส. การใช้เทคนิคที่พัฒนาขึ้นในปี 1986 ที่เกี่ยวข้องกับการสุ่มใส่ยีนโปรตีนหุ้มไวรัสเข้าไปในโรงงานเพื่อให้มีภูมิคุ้มกันโรคพืชกับไวรัส ในช่วงต้นปี 1990 นักวิทยาศาสตร์ที่ Cornell และมหาวิทยาลัยฮาวาย (นำโดยเดนนิสก้านขดซึ่งตอนนี้เป็นผู้อำนวยการของ USDA สหรัฐแปซิฟิกลุ่มน้ำการเกษตรศูนย์วิจัย) พัฒนามะละกอพันธุ์ที่เป็นที่ทนต่อโรคใบด่าง การศึกษาใหม่พบว่าการแทรกยีนที่เกิดขึ้นในเวลาเพียงสามสถานที่ในจีโนมของมะละกอและยีนนิวเคลียร์ไม่มีการหยุดชะงัก. มีรายละเอียดเกี่ยวกับสถานที่ตั้งของแทรกในมะละกอดัดแปรพันธุกรรมจะช่วยในกระบวนการกฎระเบียบในสถานที่เช่นญี่ปุ่น ที่นำเข้าเพื่อให้ห่างไกลของพืชดัดแปรพันธุกรรมมะละกอไม่ได้รับอนุญาต. โครงการจีโนมของมะละกอที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยที่ 22 สถาบันนำโดย Maqsudul Alam ที่มหาวิทยาลัยฮาวาย ส่วนใหญ่ของเงินทุนที่ได้รับจากมหาวิทยาลัยฮาวาย, กระทรวงกลาโหม, ฮาวายเกษตรศูนย์วิจัยและ Nakai มหาวิทยาลัย, จีน. เรย์หมิงเป็น บริษัท ในเครือของฮาวายเกษตรศูนย์วิจัยและมหาวิทยาลัยของฉันสถาบันจีโนม