Ученые превратили генетические мутации томатов в достоинство

Американские исследователи заставили одну из древних мутаций томатов работать на себя и получили новый высокоурожайный сорт.

Селекционеры, которые работают над улучшением сортов томатов, часто при скрещивании получают не тот результат, который ожидали. В большинстве случаев, к этому приводит совмещение генов, нейтрализующих друг друга, либо в совокупности вызывающих мутации.

Взаимодействие двух генов, дающее положительный либо отрицательный результат, называется эпистаз. Особенно интересны для ученых случаи отрицательного эпистаза — так, исследователей из некоммерческой организации «Лаборатория в Колд-Спринг-Харбор» (штат Нью-Йорк, США) заинтересовал такой случай у некоторых сортов тепличных томатов и они решили изучить две генные мутации.

Первая из них обнаружилась в геноме томатов, возраст которых составляет 8-10 тысяч назад, то есть в начале их одомашнивания. Мутация появилась после скрещивания растений с развитыми прицветникам и длинными листовидными образованиями. Вторая мутация появилась в начале-середине ХХ века. В совокупности с первой она приводит к формированию особого изгиба стебля, что позволяет ему быть более пластичным, и не отрываться во время сбора урожая (у диких томатов форма стебля такова, что он отрывается вместе с плодом, таким образом природа позволяет кусту освободиться от созревших помидоров). Однако кроме положительных эффектов от мутации обнаружилось, что она приводит к образованию слишком большого числа соцветий, то есть ветви растения слабеют и оказываются не в состоянии «вырастить» и удержать до полного созревания все получившиеся плоды, соответственно урожайность таких сортов падает.

Именно в этом недостатке ученые увидели большой потенциал, который все это время упускали селекционеры и предложили решение, согласно которому ген, ответственный за большие прецветники, строго дозировался. Приручив древнюю мутацию, исследователи получили новый сорт, обладающий гладкими изогнутыми стеблями, которые раздваиваются и умеренным количеством соцветий на каждом из них, то есть, фактически, удвоили урожай без вреда для растений.

«Наша команда хочет лучше понять генетические основы связи между мутациями, ответственными за ветвление стебля и урожайностью», - объяснил Захари Липпман, глава исследовательской группы - «Мы могли бы придумать более сбалансированный сорт, у которого разветвление не было бы сильным и не перегружало бы растение, значительно увеличивая урожайность».

Новость подготовлена по материалам сайта Cold Spring Harbor Laboratory