Авокадо меняет пол ежедневно, и ученые выяснили почему
Авокадо каждый день меняют свой функциональный пол, чтобы предотвратить самоопыление. Этот процесс оставался загадкой для ботаников и фермеров на протяжении столетий. Недавно группа ученых объединила полевые наблюдения с глубоким генетическим анализом и смогла определить конкретные варианты генов, которые контролируют этот уникальный цикл. Это открытие может значительно ускорить селекцию авокадо. Об этом сообщает TechInsider.
Авокадо полностью зависят от внешних опылителей: если в нужные часы дня отсутствуют пчелы или температура падает ниже комфортной, цветки не смогут передать пыльцу. Это делает урожайность данной культуры очень чувствительной к локальным климатическим изменениям.
Каждый цветок авокадо содержит как женские, так и мужские репродуктивные органы. Чтобы избежать самоопыления, деревья применяют механизм, известный как временная дихогамия: в течение дня цветки авокадо функционально меняют пол.
Растения делятся на два типа с противоположными временными графиками. Деревья типа А открывают женские цветки утром, а мужские — во второй половине дня. Популяция типа Б делает наоборот. В результате растения разных типов идеально опыляют друг друга, а не сами себя.
Ученые выяснили, что этим ритмом управляет колебательная активность единственного гена под названием SDMYB, но растения типов А и Б имеют разные варианты этого гена. Анализ показал, что генетический механизм сформировался более сорока двух миллионов лет назад. Исследователи проводили круглосуточные наблюдения за распусканием тысяч цветков, чувствительных к минимальным изменениям температуры и света, одновременно сопоставляя их поведение с работой генома. Работа опубликована в журнале PNAS.
Генетический прорыв для селекционеров
«Выявление генетических маркеров значительно ускорит селекцию и исследования авокадо. Ранее было невозможно определить, относится ли растение к типу А или Б, пока оно не зацветет, а на это может уйти от десяти до пятнадцати лет», — поясняет старший автор исследования Грэм Куп.
Это открытие имеет важное практическое значение для сельхозпроизводителей. Например, фермеры в Калифорнии часто высаживают около 10% деревьев типа Б для опыления основного урожая типа А, к которому относится популярный сорт Хасс.
Однако плоды деревьев типа Б менее востребованы на рынке. Теперь селекционеры смогут отбирать нужные проростки сразу, не тратя годы ожидания, что сократит лишние площади, время и трудозатраты. Хотя технологии редактирования генов для создания новых сортов пока остаются делом будущего, найденные маркеры позволяют оптимизировать процесс выращивания уже сейчас, закладывая основу для создания следующих поколений этого популярного фрукта.
