Ген TM6 — ключевой регулятор развития цветков томата
Исследователи из Университета Альмерии (Испания) определили ключевую роль гена TOMATO MADS-BOX 6 (TM6) в формировании цветков томата. Результаты исследования, опубликованные в журнале Horticulture Research 16 января 2024 года, раскрывают механизмы, влияющие на мужскую стерильность.
Мутация и её последствия
Учёные изучили мутант томата succulent stamens 2 (sus2), у которого обнаружились аномалии в развитии цветка:
- Уменьшенный размер лепестков.
- Превращение тычинок в структуры, похожие на пестики (карпеллоидные).
- Полная мужская стерильность из-за отсутствия жизнеспособной пыльцы.
Генетический анализ показал, что причиной является делеция одного нуклеотида в гене TM6. Этот ген принадлежит к B-классу семейства MADS-box и критически важен для определения идентичности органов цветка.
Нарушение генетической программы
Мутация в TM6 приводит к двум ключевым последствиям:
- Нарушается идентичность лепестков и тычинок.
- Сбивается транскрипционная регуляция других генов MADS-box, отвечающих за репродуктивное развитие.
Транскриптомный анализ подтвердил:
- Снижение экспрессии генов, ответственных за развитие пыльцы.
- Повышение экспрессии генов, специфичных для пестика.
Это демонстрирует, что TM6 поддерживает точный баланс экспрессии генов, необходимый для нормального формирования цветка.
Значение для науки и сельского хозяйства
Как отметил руководитель исследования доктор Хуан Капель, работа имеет фундаментальное и прикладное значение:
"Выяснение роли TM6 в развитии цветка томата — значительный шаг вперёд в репродуктивной биологии растений. Возможность модулировать этот ген открывает путь к созданию линий с мужской стерильностью, что является ключевым элементом в производстве гибридных семян".
Практические перспективы включают создание мужски стерильных сортов томата для упрощения селекции гибридов, что потенциально может повысить урожайность, устойчивость и качество культур.