Фото: із відкритих джерел
Науковці з Університету Каліфорнії в Девісі повідомили, що ключовою для «нерозтріскуваності» стручків квасолі стала мутація в гені PvMYB26, яка знижує вміст лігніну в стінках стручка. Знахідка дає селекціонерам генетичний маркер для відбору ознаки, важливої для зменшення втрат насіння під час збирання.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на сайт Global Agriculture.
Мутація в одному гені, що знижує вміст лігніну в стручках квасолі, стала вирішальним кроком у формуванні стійкості до розтріскування (pod shatter resistance) у культурних форм Phaseolus vulgaris. Про це йдеться в дослідженні команди Університету Каліфорнії в Девісі (UC Davis), опублікованому 5 жовтня в журналі Molecular Plant.
Для виробництва бобових ця ознака має практичне значення: стручок, який залишається закритим у фазі стиглості, зменшує втрати насіння до та під час комбайнування. У диких форм квасолі ситуація протилежна: розкривання стручка допомагає розсіванню, але для фермерів це означає прямі втрати врожаю.
Що саме знайшли в геномі квасолі
Дослідники порівняли геноми 327 зразків дикої та одомашненої квасолі, зібраних у Мексиці, Центральній та Південній Америці. Вони простежили мутацію в гені PvMYB26, який регулює утворення лігніну, до найранішої відомої події одомашнення квасолі — у регіоні Халіско (західно-центральна Мексика).
За даними авторів, культурні різновиди, що несуть мутований варіант PvMYB26, формують приблизно вдвічі менше лігніну у стручках, ніж їхні дикі родичі. Цього, як зазначено в матеріалі, достатньо, щоб зупинити «скручувальну» силу стручка під час висихання і зберегти його закритим до збирання.
Чому лігнін визначає розтріскування стручка
Лігнін — структурна сполука, що надає тканинам жорсткості. У диких бобів високий вміст лігніну в стінці стручка створює сильну, «пружинну» силу скручування. Коли стручок висихає, напруга призводить до різкого розкривання і розкидання насіння.
Кілька незалежних «версій» одомашнення
Окремо дослідники звертають увагу, що зміни в тому самому гені могли виникати незалежно щонайменше двічі, а можливо — тричі в різних частинах Америки. Зокрема, інший мутований варіант PvMYB26 виявили у зразках із південних Анд (Аргентина та Болівія) — регіону, який уже відомий як окремий центр одомашнення квасолі. Також описано третій варіант у популяціях з Еквадору та півночі Перу; у публікації це названо попереднім свідченням можливої третьої події одомашнення в північних Андах.
Що це дає селекції та виробництву
Практичний результат для селекціонерів — можливість використовувати генетичний маркер і відбирати лінії зі стійкістю до розтріскування без багаторічних польових спостережень за поведінкою стручків у різних сезонах. У матеріалі підкреслюється, що такі «карти» геному допомагають точніше розуміти, з якими ознаками працює селекція і як вони пов’язані між собою.
Дослідження очолював Тревіс Паркер (на момент виконання роботи — UC Davis; нині — Університет штату Орегон). Серед співавторів — Бурджу Челебіоглу та Пол Гептс; до секвенування й аналізу даних також долучилися фахівці з Університету штату Північна Дакота та National Center for Genome Resources.