Расшифрован геном финиковой пальмы: найден гендерный маркер
Исследователи из Weill Cornell Medical College в Катаре (WCMC-Q) идентифицировали участок генома финиковой пальмы, связанный с полом. Это впервые позволяет быстро и легко отличать мужские и женские деревья. Открытие даёт ключевую информацию для более эффективного выращивания, размножения и дальнейших генетических исследований.
Исследование под руководством Джоэла Малека, директора геномной лаборатории WCMC-Q, было опубликовано 30 мая в онлайн-версии журнала Nature Biotechnology.
Финиковая пальма — двудомный вид, то есть отдельные растения бывают либо мужскими, либо женскими. Однако механизм определения пола у финиковых пальм оставался центральным вопросом на протяжении тысяч лет.
Новое исследование впервые предоставляет доказательства на уровне ДНК-последовательности, что пол контролируется генетически через систему наследования X-Y, схожую с человеческой.
«Простой и надёжный способ отличить мужские и женские саженцы давно искали не только для сельскохозяйственных целей, но и для развития фундаментальных исследований финиковой пальмы, которым мешают двудомность и долгий срок созревания», — сказал Малек.
Плоды приносят женские деревья, что делает их гораздо ценнее мужских. Однако ранняя идентификация более ценных женских деревьев затруднена, так как саженцам требуется около 5–8 лет, чтобы дать характерные плоды.
В 2009 году Малек и его коллеги из WCMC-Q секвенировали черновой вариант генома финиковой пальмы. В исследовании также участвовал Биотехнологический центр при Министерстве окружающей среды Катара, предоставивший образцы пальм.
«Идентификация генов, связанных с определёнными характеристиками финиковой пальмы, определённо поможет нам найти решения проблем, с которыми сталкиваются плантации в Катаре, особенно в отношении болезней», — отметил Масуод Аль-Марри, директор центра.
Исследователи также планируют изучить уникальную устойчивость пальмы к засолению и высоким температурам, чтобы в перспективе передать эту устойчивость другим растениям с помощью генной модификации.
Для исследования WCMC-Q использовались образцы из селекционной программы по финиковой пальме, проводившейся в Калифорнии с 1948 по 1974 год и включённой в национальное хранилище генетических ресурсов USDA (Министерства сельского хозяйства США).
Доступ к чистым линиям мужских пальм был критически важен, так как даже опытным growers сложно идентифицировать разновидности фиников.
Проект также подтвердил генетическую идентичность мужских и женских сортов, хранящихся в США, сравнив их с одноимёнными сортами из Ближнего Востока. Это укрепило доверие к коллекции после её многолетнего хранения в разных местах.
Финиковые пальмы играют значительную роль в сельском хозяйстве Ближнего Востока, Северной Африки и Пакистана. Плоды являются важным источником питания, а само дерево способствует развитию устойчивого сельского хозяйства в засушливых и засолённых регионах мира.