Найти тему

Детектив с ДНК винограда. Часть 2

Продолжение предыдущей статьи

На мою просьбу, провести генетическую экспертизу, отозвались из лаборатории селекции ФГБНУ СК ФНЦ «Садоводства, виноградарства и виноделия», что в Краснодаре. Уже через две недели я получил ДНК-профили подвоя Цитронного Магарача (ЦМ), привоя Рилайнс пинк сидлис (РПС) и Метаморфозы. Но прежде, чем продолжить рассказ, хочу представить сканы протокола, который подтверждает, что я не выдумал всю эту историю и не занимался подменой биологических образцов, в чём меня кое-кто подозревает.

Протокол, стр.1
Протокол, стр.1
Протокол, стр.2
Протокол, стр.2

Ниже карта ДНК-профилей, полученных из Краснодара. Здесь, некоторые размеры аллелей (генов) и локусов я пометил цветными шрифтами. Значение поясню позже.

-3

Из карты следует, что: «ДНК-профиль Метаморфозы, по 9 маркерам SSR совпал с профилем сорта Эйнсет сидлис (далее ЭС), за тем исключением, что в локусе VrZAG79 был обнаружен неспецифичный для ЭС аллель размером 239».

Для понимания:

- маркерами SSR называют признанную международным сообществом методику, по которой генетики идентифицируют сорта растений;

- каждый маркер соответствует своему локусу – конкретному месту нахождения аллеля в хромосоме;

- аллель – конкретный ген, в конкретном локусе.

Итак, мы получили ответ – ДНК-профиль Метаморфозы, по девяти исследуемых локусам соответствует геному сорта Эйнсет сидлис (ЭС). За исключением одной маленькой детали – в одном из локусов ЭС обнаружен дополнительный, неспецифичный аллель, который присутствует в таком же локусе ЦМ. Что же это значит?

Пришлось обратиться за консультациями к специалистам-генетикам. Они дали разъяснения и предложили свою версию причинам появления Метаморфозы.

Для начала разобрались с «неспецифичным» аллелем. Такие дополнительные гены в локусах получаются, когда формируется не диплоидный генотип, как при половой гибридизации, а генотип триплоидный. Бавает при мутациях. Бывает при соматической гибридизации. Иногда и при половой, но очень редко. О возможности соматической гибридизации я писал.

Но почему такой неспецифичный аллель появился только в локусе VrZAG79?

Если это триплоид, неспецифичные гены должны бы присутствовать во всех локусах. Оказывается, бывает и не во всех, если что-то пошло не так. Этим «что-то не так» могут быть мутации. И такая мутация могла иметь место ещё у ЦМ, откуда Метаморфоза её и унаследовала. Возможно, эта мутация является причиной появления мускатного аромата.

Если бы этот ген был не обломок, а полная цепочка, получился бы триплоидный организм
Если бы этот ген был не обломок, а полная цепочка, получился бы триплоидный организм

Но может ли неспецифичный аллель повлиять на изменения признаков сорта? До последнего времени считалось – не может. Такие обломки ДНК, вообще, относили к генетическому мусору, не играющему никакой роли. С открытием российского ученого – Максима Никитина, мнение изменилось. Такой «мусор» может влиять на другие гены и на их результаты. Причем, это влияние может меняться от условий окружающей среды и может проявляться по-разному. Это может объяснить – почему у второго побега, названного «Парадокс», выросшего из каллуса, рядом с Метаморфозой и с точно таким же генотипом, ягоды отличаются и по цвету (бурые) и не содержат даже рудиментов семян, как у Метаморфозы. Но, справедливости ради, надо сказать, что при исследовании большего количества локусов, например – 12-ти или 22-х, может выясниться, что в других локусах имеются отличия. Обычно, такие расширенные исследования проводятся внутри клонов одного сорта, при почковых мутациях. И такие дополнительные аллели могут стать причиной новых мутаций. Из практики известны сорта винограда, например – Пино Нуар, Фронтиньяк – которые постоянно мутируют. Из них получены новые интересные сорта, а генотип у них одинаковый, как и у Метаморфозы с Эйнсет сидлис.

В пользу того, что РПС и ЦМ могли быть соматическими родителями Метаморфозы говорит распределение аллелей на карте профилей. Такие одинаковые аллели выделены мной одинаковым цветом (смотреть карту профилей выше). Здесь видно, что от РПС к Метаморфозе перешли гены, выделенные красным цветом. От ЦМ – синим цветом. По пяти локусам (зелёный цвет) видим полное совпадение аллелей. По двум (коричневый цвет) совпадения частичные. Ещё по двум (черный цвет) совпадений нет. Так бывает при соматической гибридизации. Это при половой гибридизации совпадения полные. Да и там бывают исключения, тоже из-за мутаций.

Самый большой вопрос – каким образом сложился «пазл» генома Эйнсет сидлис? Генетики считают, что вероятность такого события меньше, чем возможность сорвать Джекпот в столото. Но не исключают.

Один из возможных ответов на вопрос – каковы причины изменения сорта:

«В результате соматической гибридизации сортов Цитронный Магарача и Рилайнс пинк сидлис и одновременной мутацией, получена форма с генотипом по 9-ти локусам SSR, соответствующих сорту Эйнсет сидлис, с тем отличием, что в одном из этих локусов содержится дополнительно неспецифичный аллель»

В нашем конкретном случае, с учетом совпадения аллелей по 5-ти родительским локусам, статистическая вероятность «сложения пазла» в остальных 4-х локусах, составляет не более 0,00001%. То есть – 1 случай на сто тысяч. У меня по жизни было несколько случаев, когда случалось, казалось, невозможное. Похоже, судьба решила побаловать необычным сортом. Спасибо ей!

Ваш Евгений Родимин

-5