Генетична історія яблуні пояснює хрускіт і кислинку плодів, - вчені
Генетики розшифрували і зіставили геноми сучасних яблук і їх древніх прабатьків і виділили дві тисячі раніше невідомих генів, в тому числі ті, які пов'язані зі смаком яблук, їх текстурою і схильністю до різних хвороб.
Вчені сподіваються, що завдяки їх дослідженню селекціонери зможуть вирощувати все більші і смачні яблука, пише ТАСС з посиланням на наукову роботу, опубліковану в журналі Nature Genetics.
"Завдяки цій інформації селекціонери зможуть виводити смачні і стійкі до хвороб яблука. Наприклад, ми виявили, що ген, який пов'язаний з характерним хрускотом яблук, розташований поруч з ділянкою ДНК, який відповідає за схильність до мокрої гнилі. Знаючи їх розташування, агрономи можуть або видалити другий ген, або вивести такий сорт хрустких яблук, який був би його позбавлений», - розповів один з авторів дослідження, науковий співробітник Інституту ім. Бойса Томпсона (США) Чжанцзюнь Фей.
Вважається, що перші домашні яблуні з'явилися близько чотирьох тисяч років тому. Популярними вони стали в епоху Олександра Македонського, тобто в 4 столітті до н.е. згідно з дослідженнями генетиків, батьківщиною цього фрукта можуть бути дві різних області Євразії.
З одного боку, на цю роль претендує Туреччина, де зустрічаються дикі родичі яблунь і де різних видів яблук дуже багато. З іншого, прабатьківщиною яблунь може бути Центральна Азія, на території якої росте прямий предок сучасних культурних сортів яблунь – яблуня Сіверса (Malus sieversii).
Три роки тому Чжанцзюнь Фей разом з іншими генетиками і археологами знайшов докази на користь другої теорії. Тоді вчені знайшли стародавні огризки яблук на узбіччі Великого Шовкового шляху. Проаналізувавши їх ДНК, дослідники спробували встановити батьківщину перших культурних сортів цього дерева.
Однак це мало чому допомогло, так як в результаті виявилося, що яблуні походять не від одного, а як мінімум чотирьох диких видів цих дерев, в тому числі Malus sieversii і європейських диких яблунь (Malus sylvestris). На частку цих двох видів припадає приблизно 90% геному, тобто вони внесли вирішальний внесок у формування культурного різновиду яблук. Однак не маючи повного геному Malus sieversii і Malus sylvestris, вчені не могли точно цього сказати.
У своїй новій роботі Фей і його колеги заповнили цю прогалину. Вони повністю розшифрували геноми обох видів і зіставили їх структуру з ДНК яблук сорту Гала, які домінують на світовому ринку.
Вчені в ході дослідження сподівалися зрозуміти, які гени Malus sieversii і Malus sylvestris успадкували їх культурні нащадки і яку роль вони відіграють у формуванні смаку їх плодів зараз.
Дослідження показало, що в геномі сучасних яблук міститься близько 50 тис.генів. Від 28 до 40% з них рослина успадкувала від азіатського прабатька, а ще від 25 до 37% – від європейських диких яблунь. Порівняння геномів показує, що предки Гали та інших сортів яблук пережили не один, а безліч епізодів гібридизації. Це підтверджує результати вивчення геномів древніх яблук з Великого Шовкового шляху.
Завдяки зіставленню пристрою ДНК диких яблунь і їх культурних родичів фею і його колеги відкрили дві тисячі генів, про існування яких біологи раніше не знали. Багато з них, як виявили дослідники, були безпосередньо пов'язані з властивостями плодів і їх стійкістю до хвороб.
До їх числа, наприклад, відноситься ген TAR, який управляє розмірами плоду, а також ген Ma1, який пов'язаний з кислим смаком. Порівняння геномів показує, що Гала та інші сорти успадкували варіації цих генів, які збільшували розміри плоду і зменшували концентрацію кислот в них, від азіатських Malus sieversii. З іншого боку, варіації гена PG1, який відповідає за характерний хрускіт яблук, яблука успадкували від Malus sylvestris.
Вчені сподіваються, що подальше вивчення геному допоможе вивести нові сорти яблунь, які будуть одночасно менш схильні до хвороб і будуть відрізнятися максимально смачними плодами.
P.S. На нашому сайті Ви можете переглянути перелік сортів, які зареєстровані в Україні, зокрема і сортів яблуні. Також Ви можете переглянути оголошення щодо їх продажу або розмістити своє.
Також читайте:
- Бактерії проти фузаріозу колоса — відкриття вчених дало новий інструмент біоконтролю
- Американські вчені прискорили дослідження зі створення врожайної органічної кукурудзи
- Американські біологи «обдурили» помідори, щоб підвищити їх урожайність
- Глобальне потепління може вплинути на вирощування хмелю — дослідження