У авокадо есть необычная особенность, которая десятилетиями ставила перед ботаниками непростой вопрос. Один и тот же цветок в разное время выполняет то женскую, то мужскую функцию. Теперь ученые обнаружили генетический механизм, управляющий этим своеобразным расписанием.
Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences. Ключевым оказался ген SDMYB, активность которого меняется в течение суток и фактически работает как часть внутренних биологических часов растения.
Цветок авокадо изначально обладает и мужскими, и женскими репродуктивными органами. Но использовать их одновременно растению невыгодно – это увеличивало бы вероятность самоопыления. Поэтому природа разделила две функции по времени.
Сначала цветок открывается в одной роли, затем закрывается, а при следующем открытии переключается на другую. В женской фазе он способен принимать чужую пыльцу, а в мужской – распространяет собственную.
Еще интереснее то, что все деревья авокадо фактически работают по одному из двух противоположных графиков. Их условно называют типами A и B. У первого женская фаза приходится преимущественно на утренние часы, после чего наступает мужская. У второго последовательность смещена таким образом, чтобы растения разных типов могли эффективнее опылять друг друга.
Чтобы понять, кто управляет этими «часами», исследователи сопоставили геномы сотен деревьев. Параллельно они наблюдали за тысячами цветков, фиксируя время изменения их состояния и активность различных генов.
В итоге след привел к SDMYB. У гена существуют разные варианты. Растения типа A обладают комбинацией двух вариантов, тогда как у типа B присутствуют две копии рецессивного варианта. Именно эта генетическая разница связана с тем, по какому расписанию будет работать цветок.
Причем система оказалась очень древней. Исследователи считают, что ее генетические основы могли сформироваться более 42 млн. лет назад.
Открытие имеет и вполне практическое значение. Молодое дерево авокадо способно не цвести годами, поэтому раньше селекционерам приходилось долго ждать, прежде чем становилось понятно, к какому типу относится конкретный саженец. В отдельных случаях ожидание растягивалось на 10-15 лет.
Теперь необходимую информацию потенциально можно получить намного раньше при помощи генетического анализа.
Для промышленных садов это особенно важно. Популярный сорт Hass относится к типу A, поэтому рядом с ним высаживают деревья типа B, необходимые для более эффективного перекрестного опыления. Но их плоды не всегда обладают такой же коммерческой ценностью.
Генетические маркеры позволят селекционерам еще на раннем этапе понимать, какие растения им нужны. В результате открытие 42-миллионного механизма может не только объяснить одну из самых необычных особенностей авокадо, но и сократить годы селекционной работы.
