Биологи открыли ген, делающий помидоры большими
Генетики открыли ген, управляющий размером томатов, чья структура и работа резко поменялись во время процесса одомашнивания этих растений, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.
"Ген CSR, управляющий размерами клеток плода, критически важен для того, чтобы выращивать большие помидоры, необходимые для пищевой промышленности. Причина этого проста – чем больше плод, тем больше прибыли получает фермер. Понимание того, как работает этот ген, позволит нам открыть новые пути для увеличения размеров томата, не ухудшая при этом их вкуса или стойкости к болезням", — рассказывает Эстер ван дер Кнаап (Esther van der Knaap) из университета Огайо в Вустере (США).
Культурные томаты (Solanum lycopersicum) были впервые открыты и одомашнены древними южноамериканскими индейцами, откуда эта культура распространилась в Центральную Америку и попала в Европу вместе с конкистадорами в 16 веке. Считается, что семена этого растения были завезены в Испанию самим Кристофором Колумбом или Эрнаном Кортесом. На сегодняшний день существуют тысячи коммерческих и "домашних" сортов томатов.
Ученые уже несколько лет пытаются решить один из главных вопросов для всех любителей этого плода – то, почему помидоры, лежавшие долгое время в холодильнике или приобретенные в магазине, обладают менее ярким и интересным вкусом, чем свежие томаты с грядки. Два года назад ученые обнаружили намеки на то, что пресный вкус "магазинных" помидор является побочным продуктом попыток селекционеров увеличить размеры томатов и плодом необычного взаимодействия генов, отвечающих за защиту помидор от засухи.
Подобные открытия, как отмечает ван дер Кнаап, заставляют генетиков и селекционеров искать новые пути увеличения размеров помидор, которые бы не вызывали подобные побочные эффекты. Для этого ученые сравнивают ДНК современных сортов помидор и их диких родичей, Solanum pimpinellifolium, выделяя те гены, которые поменялись сильнее всего в ходе процесса их одомашнивания.
Изучая выводы подобных исследований, внимание ученых привлек ген, который они позже назвали CSR, регулятором размеров клеток. Этот участок ДНК, расположенный на 11 хромосоме помидор, ассоциировался лишь с небольшими изменениями в размере плода, и ван дер Кнаап и ее коллеги решили проверить, так ли это на самом деле.
Для изучения его роли ученые вставили несколько дополнительных копий разных версий этого гена в ДНК помидор и проследили за тем, как поменялся облик плодов. Как оказалось, "поврежденная" короткая версия CSR, которую раньше генетики считали бесполезной, сильнее всего влияла на размеры плодов и заставляла их увеличиваться в размерах, делая клетки томатов более крупными.
Этот ген, как показало сравнение ДНК культурных и полудиких сортов помидор из Южной и Центральной Америки, сыграл ключевую роль в одомашнивании этого растения, так как его "поврежденная" версия встречается в геномах фактически всех томатов, выращиваемых сегодня. Дальнейшее изучение и модификация структуры этого гена, как надеются ученые, сделает помидоры еще более крупными и при этом не лишит их вкуса и аромата, характерного для "домашних" сортов этого овоща.
"Ген CSR, управляющий размерами клеток плода, критически важен для того, чтобы выращивать большие помидоры, необходимые для пищевой промышленности. Причина этого проста – чем больше плод, тем больше прибыли получает фермер. Понимание того, как работает этот ген, позволит нам открыть новые пути для увеличения размеров томата, не ухудшая при этом их вкуса или стойкости к болезням", — рассказывает Эстер ван дер Кнаап (Esther van der Knaap) из университета Огайо в Вустере (США).
Культурные томаты (Solanum lycopersicum) были впервые открыты и одомашнены древними южноамериканскими индейцами, откуда эта культура распространилась в Центральную Америку и попала в Европу вместе с конкистадорами в 16 веке. Считается, что семена этого растения были завезены в Испанию самим Кристофором Колумбом или Эрнаном Кортесом. На сегодняшний день существуют тысячи коммерческих и "домашних" сортов томатов.
Ученые уже несколько лет пытаются решить один из главных вопросов для всех любителей этого плода – то, почему помидоры, лежавшие долгое время в холодильнике или приобретенные в магазине, обладают менее ярким и интересным вкусом, чем свежие томаты с грядки. Два года назад ученые обнаружили намеки на то, что пресный вкус "магазинных" помидор является побочным продуктом попыток селекционеров увеличить размеры томатов и плодом необычного взаимодействия генов, отвечающих за защиту помидор от засухи.
Подобные открытия, как отмечает ван дер Кнаап, заставляют генетиков и селекционеров искать новые пути увеличения размеров помидор, которые бы не вызывали подобные побочные эффекты. Для этого ученые сравнивают ДНК современных сортов помидор и их диких родичей, Solanum pimpinellifolium, выделяя те гены, которые поменялись сильнее всего в ходе процесса их одомашнивания.
Изучая выводы подобных исследований, внимание ученых привлек ген, который они позже назвали CSR, регулятором размеров клеток. Этот участок ДНК, расположенный на 11 хромосоме помидор, ассоциировался лишь с небольшими изменениями в размере плода, и ван дер Кнаап и ее коллеги решили проверить, так ли это на самом деле.
Для изучения его роли ученые вставили несколько дополнительных копий разных версий этого гена в ДНК помидор и проследили за тем, как поменялся облик плодов. Как оказалось, "поврежденная" короткая версия CSR, которую раньше генетики считали бесполезной, сильнее всего влияла на размеры плодов и заставляла их увеличиваться в размерах, делая клетки томатов более крупными.
Этот ген, как показало сравнение ДНК культурных и полудиких сортов помидор из Южной и Центральной Америки, сыграл ключевую роль в одомашнивании этого растения, так как его "поврежденная" версия встречается в геномах фактически всех томатов, выращиваемых сегодня. Дальнейшее изучение и модификация структуры этого гена, как надеются ученые, сделает помидоры еще более крупными и при этом не лишит их вкуса и аромата, характерного для "домашних" сортов этого овоща.
Ещё новости по теме:
15:42
13:00
12:00