Новое генеалогическое древо томатов и картофеля показывает, что цвет и размер плода эволюционировали вместе

Международная команда исследователей из Университета Пенсильвании создала улучшенное генеалогическое древо рода Solanum (паслён), которое помогает объяснить поразительное разнообразие цвета и размера плодов.

  • Ключевой вывод: Размер и цвет плодов эволюционировали совместно. Животные, поедающие плоды, вероятно, не были основным драйвером этой эволюции, как считалось ранее.
  • Значение: Исследование, опубликованное в New Phytologist, может помочь в селекции сельскохозяйственных растений с более желательными признаками.

Улучшенное филогенетическое древо

Род Solanum включает около 1300 видов с огромным разнообразием плодов: от красных томатов и фиолетовых баклажанов до ядовитых зелёных ягод картофеля. Их размер варьируется от 0.5 до 20 см. Для построения наиболее полного на сегодняшний день древа учёные:

  1. Собрали образцы растений со всего мира.
  2. Провели секвенирование генов из RNA.
  3. Проанализировали последовательности 1786 генов от 247 видов, представив все основные и большинство мелких клад рода.

Это улучшенное древо, особенно в ветвях, включающих картофель и томаты, позволяет понять, как и когда менялись признаки плодов, и может поддержать программы улучшения этих культур.

Эволюция признаков

Исследование показало:

  • Консервативность: Близкородственные виды, как правило, имеют плоды схожего цвета и размера.
  • Корреляция: Эволюция цвета и размера тесно связана — изменения одного признака часто соответствуют изменениям другого. Это указывает на возможную роль физиологических и молекулярных механизмов в поддержании этой связи.
  • Происхождение: Род Solanum возник примерно 53.1 миллиона лет назад — на 30 млн лет раньше предыдущих оценок. Ранние представители имели зрелые плоды среднего размера зелёного цвета.
  • Всплеск разнообразия: Зелёные и жёлтые плоды стали значительно разнообразнее около 14 миллионов лет назад. Учёные предполагают возможную роль летучих мышей в этом процессе, так как их эволюционная временная шкала схожа, и сегодня они — основные распространители таких плодов.

Дальнейшие планы

Учёные планируют изучить современные взаимодействия животных и плодов, чтобы лучше понять совместную эволюцию, а также исследовать эволюцию конкретных генов, отвечающих за цвет и размер плода.