Как «эгоистичные» гены вызывают мужскую стерильность у цветковых растений
Исследователи из Университета штата Калифорния и Университета Монтаны использовали геномные данные для изучения естественного отбора генов, ответственных за стерильность гибридов у растений Mimulus (мимулюс, или обезьяний цветок).
Ключевая проблема: многие близкородственные виды растений теряют способность производить жизнеспособное или фертильное потомство при скрещивании. Процесс возникновения этой репродуктивной несовместимости до конца не изучен.
Механизм стерильности: в основе может лежать генетический конфликт. Материнские митохондриальные гены, не передающиеся через мужские гаметы, могут нести «эгоистичные» гены мужской стерильности. Это снижает приспособленность (fitness) ядерных генов, наследуемых от обоих родителей.
Результаты исследования:
- В одной популяции произошло «эгоистичное» распространение материнского митохондриального гена мужской стерильности.
- За этим последовал сильный естественный отбор в пользу ядерных генов-супрессоров, восстанавливающих мужскую фертильность.
- Этот внутригеномный конфликт и его разрешение могут быть частой причиной стерильности гибридов у цветковых растений.
Значение работы:
- Изученные гены аналогичны тем, которые используют селекционеры для создания новых сортов сельскохозяйственных культур.
- Механизм, выявленный у Mimulus, может быть повсеместным (ubiquitous) у цветковых растений и играть ключевую роль в поддержании видов как отдельных биологических единиц.
Будущие исследования будут направлены на выяснение, является ли изученная популяция уникальной, а также на поиск других геномных элементов, вовлеченных в разрешение генетического конфликта.