Морошка, которую часто называют «северным золотом», оказалась гораздо сложнее, чем считалось ранее. Международная группа исследователей из Университета Осло (Норвегия) расшифровала геном этой ягоды и обнаружила, что она представляет собой генетический «коктейль» из нескольких предковых видов, слившихся в единый организм. Результаты исследования, опубликованные на портале препринтов bioRxiv, меняют представление об эволюции ягод.
Восемь наборов инструкций
В то время как у человека или обычной малины в каждой клетке содержится по два набора хромосом (диплоидность), морошка октоплоидна. Это означает, что ее геном состоит из восьми полных наборов хромосом. Такая избыточность всегда создавала трудности для генетиков: прочитать ДНК, где фрагменты повторяются многократно, — задача почти невыполнимая.
Однако Мариус А. Странд и его коллеги применили технологии секвенирования нового поколения, что позволило создать детальную карту хромосом. Выяснилось, что ДНК морошки — это результат многократных скрещиваний, происходивших на протяжении миллионов лет.
Американские корни и арктические кузены
Самым неожиданным стало происхождение.
Ученые установили, что две из восьми групп хромосом образуют четко обособленную линию. Как ни странно, ближайшие родственники этой ветви обитают не в Скандинавии, а в Северной Америке — это дикая костяника и другие представители рода Rubus, характерные для Нового Света.
Остальные шесть наборов хромосом тесно связаны между собой и, вероятно, происходят от евразийских предков, таких как княженика (арктическая малина). Это указывает на то, что предки морошки пересекали океанические и географические границы, прежде чем сформировать тот вид, который мы знаем сегодня.
Почему это важно для селекции?
Морошка считается одной из самых трудных для культивирования ягод. Она капризна, требует специфических условий болот и имеет разделение на мужские и женские растения, что осложняет опыление. До сих пор селекционеры работали «вслепую», не понимая, какие именно гены отвечают за вкус, размер плодов или устойчивость к заморозкам.
«Теперь у нас есть четкий генетический маркер, — поясняют исследователи. — Понимая, какая хромосомная группа за что отвечает, мы можем целенаправленно улучшать качества ягоды».
Это критически важно для превращения морошки из дикороса в полноценную сельскохозяйственную культуру.
Хотя некоторые «предки» в генеалогическом древе ягоды все еще остаются неопознанными (их геномы пока не расшифрованы для сравнения), ученые уверены: морошка — это уникальный пример того, как растения впитывают и сохраняют в себе историю целых исчезнувших родов.
Плоды будущего: как биотехнологии меняют фруктовые сады и ягодные плантации
Как растения пробиваются сквозь толстую почву и даже бетон: найден ответ
Ученые выяснили, как работает «генетическая память» растений
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram