Вариант гена заставляет яблони «плакать», улучшая сады

Генетики растений обнаружили мутацию в гене, которая вызывает «плакучую» архитектуру — рост ветвей вниз — у яблонь. Это открытие может повысить продуктивность плодовых садов.

Более века садоводы подвязывают и отгибают ветви молодых яблонь, чтобы повысить урожайность. Хотя механизм этого явления требует дальнейшего изучения, исследования показывают, что такая практика помогает деревьям направлять больше ресурсов (углерода и других питательных веществ) на репродуктивный рост (цветение и плодоношение), а не на вегетативный (ветви и листья).

В редких случаях деревья растут вниз естественным образом.

Новое исследование, опубликованное 3 июля в журнале Plant Physiology, идентифицировало вариант (аллель) гена MdLAZY1A, который в значительной степени контролирует плакучий рост у яблони.

«Результаты этой работы можно использовать, чтобы заставить существующие сорта яблонь расти несколько вниз и/или с более раскидистыми ветвями. Это повысит их продуктивность и сэкономит трудозатраты на подвязку ветвей», — сказал старший автор Кенонг Сюй.

Мутация редкая и встречается менее чем у 1% деревьев.

Теперь, когда мутация — замена одного нуклеотида в гене MdLAZY1A — идентифицирована, генетики могут использовать технологию редактирования генов CRISPR/Cas-9 для создания сортов с плакучим типом роста.

«Мы подтвердили это в нескольких трансгенных исследованиях, — сказал Сюй. — Мы внедрили этот аллель в стандартный сорт яблони "Роял Гала", и дерево стало расти вниз».

Для идентификации гена исследователи использовали подход «прямой генетики»: они изучили наблюдаемые признаки у более чем 1000 потомков плакучих сортов и разделили их на группы с плакучим и нормальным ростом. Затем с помощью современных методов генетического секвенирования они сравнили две популяции, чтобы найти генетическую причину.