Геномы диких предков раскрывают сложное генетическое прошлое садовой петунии

Международный консорциум исследователей секвенировал два диких вида-предка одомашненной петунии. Исследование, опубликованное в журнале Nature Plants, показывает, что петуния имеет сложную генетическую историю и прошла через событие утроения всего генома, общее для всех паслёновых (Solanaceae). Также была идентифицирована особенно динамичная часть генома, содержащая гены цвета и запаха цветков. Опубликованные геномы станут ценным ресурсом для учёных, использующих петунию как модельный организм.

Сложное наследие гибрида

Одомашненные петунии (Petunia hybrida) являются гибридом двух диких видов: Petunia inflata (мелкий пурпурный цветок) и Petunia axillaris (крупный белый цветок). Вопреки ожиданиям, геном гибрида оказался на 80% унаследован от белой петунии и лишь на 10% — от пурпурной. Оставшиеся 10% генов представляют собой мозаику — фрагменты последовательностей от обоих родителей, смешанные вместе.

Эволюция опыления и динамичный геном

Два вида разошлись, когда пурпурная петуния сменила стратегию опыления. Привлекая пчёл ярким цветом, она, потеряв пигмент и начав производить новые ароматические соединения, стала привлекать бражников (hawkmoths). Геномы показали, что факторы транскрипции, облегчившие этот переход, находятся в особенно динамичной области генома, которая, вероятно, ответственна и за огромное разнообразие окрасок у садовых петуний.

Событие утроения генома и значение для науки

Петуния, как и другие паслёновые (томаты, перец, картофель, баклажан), пережила по крайней мере одно отдельное событие гексаплоидизации (удвоения хромосомного набора), произошедшее около 30 миллионов лет назад. Эти результаты являются большим вкладом в исследования семейства Solanaceae и дополняют ранее полученные геномы томата, картофеля и перца. Геномная последовательность будет размещена в базе данных Sol Genomics Network.