Как кукуруза стала кукурузой
Современная кукуруза не всегда существовала в таком виде. Новое исследование профессора биологии Университета Бригама Янга определило функции гена, который, возможно, помог превратить дикую траву "теосинте" в современную кукурузу. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences Plus.
Ген называется “grassy tillers” (травянистые побеги), названный так из-за боковых побегов, растущих у основания растений. Хотя мутация была идентифицирована десятилетия назад, новое исследование точно определяет ответственный ген и то, как он способствует созданию более продуктивных культур.
“Мы сначала нашли мутантную кукурузу, которая производила много побегов, — сказал Клинтон Уиппл, доцент биологии в BYU и ведущий автор исследования. — Побеги — это атрибут теосинте, и когда мы картировали мутацию в геноме кукурузы, мы обнаружили, что это мог быть ген, вовлечённый в переход от теосинте к маису. Это подняло вопрос: ‘Превратили ли коренные американцы теосинте в кукурузу, отбирая изменения в гене grassy tillers?’”
Эта работа, вместе с исследованиями коллег Уиппла из Университета Висконсина и Корнеллского университета, помогает лучше объяснить, как коренные американцы за тысячи лет одомашнили современную кукурузу.
“Поколениями отбора ранние коренные американцы переопределили эту культуру, — сказал Уиппл. — Они делали это, просто пересаживая семена от растений, которые давали наименьшее количество побегов и самые крупные початки”.
В этом процессе коренные американцы отбирали генетические мутации, которые в итоге превратили теосинте в маис. Конечный результат — пища, которой мы наслаждаемся сегодня.
“Непреднамеренно коренные американцы отбирали изменения, контролируемые определёнными генами, и наше исследование определило, что это может быть за один из таких генов и как он контролирует ветвление”, — пояснил Уиппл.
Идентификация цепочки генетических мутаций, изменивших теосинте с его многочисленными побегами на стебле в урожайные стебли кукурузы, может привести к исследованиям, повышающим вегетативную продуктивность кукурузы и других злаков. Меньшее количество побегов, по-видимому, указывает на более продуктивные растения, поэтому учёные могут использовать эти знания для выращивания более плодовитых культурных растений с более высокой плотностью посадки.