Щоб виростити велетенські овочі, треба пригнічити лише один ген

За врожайність, розміри, колір, смакові якості та інші властивості будь-якого овоча відповідає, як правило, лише кілька конкретних генів. Ось тільки яких саме - велика загадка.

Доцільність пошуків таких генів цілком очевидна: у разі успіху можна буде в рази, якщо не в десятки разів підвищити врожайність тієї чи іншої сільськогосподарської культури. Але, на жаль, переважна більшість подібних експериментів закінчувалося нічим. І ось нещодавно удача посміхнулася вченим.

Спільна команда американських і китайських генетиків і біологів зайнялася дослідженням двох гібридів томатів, плоди яких відрізнялися дуже великими розмірами. Розміри та інші властивості плоду томатів в першу чергу залежать від процесів, що відбуваються у верхній частині стебла рослини, меристеми. Зокрема в цьому відділі відбувається активне утворення спеціалізованих клітин, які, розмножуючись і видозмінюючись, формують собою листя, бруньки, маточки суцвіть і відповідно самі плоди. Ці тканини прийнято вважати аналогом стовбурових клітин рослин.

Провівши порівняння генома меристеми відібраних гібридів з дрібними дикорослими сортами, вчені виявили кореляційну залежність між парою генів, яка в точності відповідала розмірам помідорів. Перший з них, ген WUSCHEL, відповідає за стимуляцію виробництва тих самих стовбурових клітин. Другий ген, CLAVATA3, навпаки пригнічує виробництво, прагнучи стримати їх кількість на певному рівні.

эксперимент по выращиванию гигантских помидоров

Результати експерименту: зліва - дикорослі томати, по центру - гібрид, що вирощується в культурі, праворуч - гібрид з частково пригніченим геном CLAVATA3.

У ході експериментів генетикам вдалося не тільки простежити за тим, що у разі придушення активності гена CLAVATA3 дійсно збільшується виробництво стовбурових клітин, але і на практиці отримати значно більші томати сорту «бичаче серце».

На думку вчених, саме мутації в гені CLAVATA3, що відбулися кілька сотень років тому, дозволили томатам досягти нинішніх розмірів.

Евгений Мартыненко