Фото: із відкритих джерел
Команда вчених ідентифікувала одну геномну ділянку на хромосомі Ra03, яка тісно пов’язана зі здатністю ожини цвісти й плодоносити на пагонах першого року. У межах роботи також створили ДНК-маркери PF1 і PF2 для швидшого відбору сіянців у селекції.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Національна команда науковців у галузі садівництва повідомила про докази того, що примоканове плодоношення ожини — здатність рослини цвісти й формувати врожай на пагонах першого року — контролюється однією генетичною ділянкою. Результати опубліковано в журналі Genetics.
Як пояснила директорка програми селекції плодових культур Університету Арканзасу Маргарет Вортінгтон, примоканова ознака стала одним із чинників швидкого розвитку сегмента свіжого ринку ожини за останні два десятиліття, оскільки дала змогу вирощувати ягоду в тепліших кліматах і отримувати продукцію поза традиційним вікном збирання. Водночас генетична основа цієї ознаки залишалася недостатньо зрозумілою.
Що саме знайшли в геномі
У дослідженні застосували genome-wide association, який вказав на одну геномну ділянку на хромосомі Ra03, що має сильний зв’язок із примокановим плодоношенням.
Для перевірки результату науковці провели генетичне картування зчеплення в окремій батьківській (biparental) популяції. Це незалежно підтвердило, що та сама хромосомна ділянка контролює ознаку.
У межах локалізованого регіону команда визначила 10 кандидатних генів, які потенційно можуть бути залучені до регуляції цвітіння. Подальший аналіз звузив перелік до двох пріоритетних кандидатів, відомих своєю роллю в регуляції термінів розвитку рослин.
ДНК-маркери для селекції: PF1 і PF2
Окрім локалізації генетичного контролю, робота дала практичний інструмент для селекціонерів: дослідники розробили два ДНК-маркери — PF1 і PF2, які мають надійно прогнозувати, чи проявлятиме рослина примоканове плодоношення.
За даними авторів, маркери протестували на майже 500 селекційних зразках ожини й вони правильно визначили ознаку у понад 96% випадків. Це дозволяє відбирати перспективні сіянці задовго до того, як вони досягнуть віку плодоношення.
Що це змінює для практики вирощування і селекції
У матеріалі зазначено, що примоканові форми ожини за якістю плодів зазвичай дещо поступаються традиційним флорикановим (які плодоносять на пагонах другого року). Тому селекціонерам доводиться робити багато схрещувань між елітним флорикановим матеріалом і примокановими формами, щоб «підтягнути» смак і твердість ягід.
Додаткову складність створює генетика ознаки: примоканове плодоношення, за словами Вортінгтон, успадковується рецесивно, а ожина є автотетраплоїдом (має чотири копії кожної хромосоми). Через це в багатьох схрещуваннях очікують лише одну шосту нащадків із примокановим плодоношенням. Використання маркерів дає змогу раніше вибраковувати флориканові сіянці в розщеплюваних популяціях ще до висаджування, щоб зосередити ресурси на оцінці більшої кількості примоканових рослин.
«Але примоканове плодоношення успадковується рецесивно, і ці ожини — автотетраплоїди, тож для багатьох схрещувань ми очікуємо, що лише одна шоста нащадків буде примокановою», — пояснила Маргарет Вортінгтон.
Вортінгтон також повідомила, що маркери вже використовують у прикладній селекційній програмі протягом трьох років і це допомагає швидше просуватися в поліпшенні якості плодів у примоканових форм.