Вчені відкрили гени, що впливають на розмір томатів і баклажанів
Дослідники з Університету Джонса Гопкінса (США) виявили гени, які регулюють розмір плодів традиційних сортів томатів і баклажанів. Результати їхнього дослідження були опубліковані у журналі Nature.
Про це розповідає AgroReview
«Після того, як ви завершите редагування генів, для початку революції знадобиться лише одна насінина», – зазначив співавтор дослідження Майкл Шатц, генетик з Університету Джонса Гопкінса.
Він додав, що за необхідності можна буде надіслати сконструйоване насіння в Африку або інші регіони, де це буде потрібно, відкриваючи нові сільськогосподарські ринки. Це дослідження є частиною масштабного аналізу геномів 22 культур роду пасльонових, до яких належать також картопля та інші овочі.
Використовуючи обчислювальний аналіз, науковці порівняли геномні карти і відстежили еволюцію генів з часом, виявивши, що більше половини з них були дубльовані в минулому.
«Той самий процес може відбуватися для послідовностей генів, коли цілі гени дублюються або зникають», — коментує Шатц.
З метою зрозуміти ці зміни, дослідники в Інституті Бойса Томсона застосували технологію редагування генів CRISPR-Cas9, щоб модифікувати один або обидва дублікати гена. Співробітники Колд-Спрінг-Харбор виростили сконструйовані рослини для спостереження, як зміни впливають на їхній розвиток.
Важливість генетичних дублікатів виявилася суттєвою для визначення таких характеристик, як час цвітіння, розмір і форма плодів. Наприклад, вимкнення обох копій гену CLV3 у лісовому пасльоні з Австралії призвело до утворення «дивних, пузирчастих, неорганізованих» рослин, непридатних для продажу в магазинах. Натомість, редагування лише однієї копії CLV3 призвело до отримання більших плодів.
Кетрін Дженіке, аспірантка, яка займалася картуванням геномів, зазначила:
«Мати повні послідовності геному для цих видів — це як мати нову карту скарбів».
В африканському баклажані, який вирощують в Африці та Бразилії, науковці ідентифікували ген, подібний до SaetSCPL25, що регулює кількість насіннєвих порожнин у плоді. Редагування цих генів у томатах дозволило отримувати плоди з більшою кількістю порожнин, що позитивно впливає на їхній розмір.
Згідно з дослідженням, це відкриття може започаткувати нову еру в агрономії, якщо його реалізувати належним чином.
«Ця робота показує важливість спільного вивчення багатьох видів», — підкреслив Шатц.
Вчені використовували десятиліття досліджень у генетиці томатів для розвитку африканських баклажанів, виявивши нові гени, які можуть принести користь обом культурам. Цей підхід, відомий як «пангенетика», відкриває нові можливості для створення різноманітних фруктів і продуктів харчування для споживачів по всьому світу.