Виведення плодів-гігантів не за горами

0
11180

Вчені виявили у рослин томату набір гені, які відповідають за дозрівання великих за розмірами плодів, і знайшли спосіб контролювати їх дію.

На це дослідження біологів з лабораторії Колд Спрінг Харбор (Cold Spring Harbor), що  у  США, наштовхнули розміри теперішніх томатів, які в рази крупніші і соковитіші, ніж їх дикі предки. Мутації генів цієї культури пояснює походження сорту помідорів «Бичаче серце», які взяли за основу для дослідження. Що важливіше, дослідження показує, як філігранно зможуть селекціонери відрегулювати розмір плодів у будь-якій плодоносної культурі, повідомляє  Nature Genetics.

сорт Бичаче серце

«В оригінальній дикій формі рослина томату дає крихітні плоди розміром з ягоду. Проте серед перших помідорів, привезених до Європи з Мексики конкістадором Ернаном Кортесом на початку 16 століття, були величезні зразки, які важили понад півкілограма. Це доводить існування механізму у цієї пасльонової культури, який дозволяє такі мутації», — зазначають дослідники.

За їх словами, зростання і розмір плодів у багатьох рослин, в тому числі пасльонових, пов’язаний із кількістю стовбурових клітин у зростаючій верхівці, яка називається меристемою. Активно ділячись, клітини меристеми перетворюються в клітини інших тканин, в тому числі і в плодолистики — ті частини квітки, які після запліднення розростаються і утворюють плід. І якщо у томату звичайного розміру в кожній квітці по два плодолистика, то у «Бичачого серця» їх може бути по вісім і більше. Таким чином команда простежила аномальне розмноження стовбурових клітин.

Порівнюючи активність геному в меристемі диких і культурних сортів томатів, вчені виявили, що збільшення розмірів плоду пов’язане зі спільним впливом двох видозмінених генів – WUSCHEL і CLAVATA, перший з яких стимулює виробництво стовбурових клітин рослини, а другий, навпаки,  це виробництво пригнічує. Тобто якщо відбувається придушення активності CLAVATA, це призводить до появи плодів «Бичачого серця» ще більших розмірів, ніж зазвичай.

У рослин, як і у тварин, стовбурові клітини породжують різноманітність спеціалізованих типів клітин. Але занадто багато стовбурових клітин може бути проблемою. У людей занадто багато стовбурових клітин може призвести до раку. Подібним чином, коли виробництво стовбурових клітин у рослинах не контролюється, ріст стає незбалансованим і нерегулярним, що загрожує їх виживанню.

Фахівці дійшли висновку, що сотні років тому CLAVATA видозмінився, «закріпивши» розміри плодів томату на певному рівні. Подальші дослідження показали, що в основі роботи гена CLAVATA лежить ланцюжок з трьох молекул цукру (Арабіноза). І якщо видалити з нього одну молекулу, ген перестає справлятися з блокуванням посиленого виробництва стовбурових клітин, що призводить до утворення великих плодів. Таким чином вчені виявили у рослин ген, який відповідає за дозрівання великих плодів, і знайшли спосіб маніпулювати його дією.

Як відмічається, подібний механізм росту клітин меристеми характерний для більшості рослин, в тому числі придатних у їжу. Тому біологи впевнені, що їх відкриття дозволить селекціонерам  вирощувати великі овочі та фрукти, це допоможе вирішити проблему голоду на планеті.

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here