Streszczenie
Cannabis sativa L. to ważna gospodarczo roślina wielofunkcyjna, ceniona ze względu na produkcję włókna, nasion i fitochemikaliów. W porównaniu z innymi uprawami postępy w badaniach nad Cannabis sativa przebiegają powoli z powodu ograniczeń regulacyjnych oraz ograniczonych zasobów genetycznych. Najnowsze osiągnięcia technologiczne zmieniły oblicze badań naukowych, umożliwiając głębsze zrozumienie architektury genetycznej leżącej u podstaw kluczowych cech agronomicznych. Niniejszy przegląd podsumowuje aktualny stan badań w dziedzinie genetyki i genomiki Cannabis sativa, skupiając się głównie na strukturalnej organizacji genomu, w tym na sekwencjonowaniu na poziomie chromosomów oraz powstających zasobach pangenomicznych, które odzwierciedlają różnorodność całego gatunku. Badamy molekularne podstawy kluczowych cech agronomicznych, w tym determinację płci, biosyntezę kannabinoidów, jakość włókna, skład nasion, odporność na choroby oraz tolerancję na stres abiotyczny, podkreślając złożoność ich sieci regulacyjnych. Omawiamy narzędzia genomiki funkcjonalnej, w tym wyciszanie genów indukowane przez wirusy, systemy ekspresji przejściowej oraz edycję genomu metodą CRISPR/Cas9, jako podejścia umożliwiające bezpośrednią walidację funkcji genów. Ponadto analizujemy integrację tych zasobów ze strategiami hodowli molekularnej, w tym selekcją wspomaganą markerami i selekcją genomową, w celu przyspieszenia rozwoju elitarnych genotypów. Na koniec zajmujemy się utrzymującymi się wyzwaniami, takimi jak złożoność genomu, błąd referencyjny oraz ograniczenia związane z fenotypowaniem, nakreślając jednocześnie kierunki przyszłych badań. Wszystkie te postępy sprawiają, że C. sativa staje się atrakcyjnym modelem badawczym zarówno dla podstawowej biologii roślin, jak i dla stosowanej selekcji roślin uprawnych.
