Через лозу: молекулярные механизмы вариации цвета ягод Пино

Различия в цвете ягод винограда внутри семейства Пино вызваны естественными генетическими мутациями, которые выборочно отключают гены, ответственные за синтез красных пигментов — антоцианов. Это привело к появлению Пино блан и Пино гри из Пино нуар. Эти результаты опубликовали Фредерик Пелси и её коллеги из исследовательского подразделения «Здоровье виноградной лозы и качество вина» INRA в Кольмаре, Франция, в журнале PLOS Genetics 2 апреля 2015 года.

Лозы, используемые в виноградарстве, получают путём прививки; следовательно, для любого данного сорта все растения идентичны... или почти все. Спонтанные события в геномах некоторых лоз приводят к различиям между отдельными растениями. В этом исследовании учёные более детально раскрывают молекулярные механизмы, лежащие в основе изменения цвета ягод, изучив коллекцию из 33 клонов Пино нуар, Пино гри и Пино блан.

Впервые было показано, что крупномасштабные обмены между гомологичными хромосомами, иногда связанные с делециями, выборочно отключают гены, индуцирующие биосинтез антоцианов. Эти соматические мутации, возникающие в одной клетке, распространяются, формируя отдельный клеточный слой, что приводит к появлению химерных растений. Именно так Пино гри возникает из Пино нуар: кожица Пино нуар окружает внутренние клетки, мутировавшие в Пино блан. Впоследствии Пино блан может возникнуть из Пино гри в результате клеточных перестроек, распространяющих мутации по всему растению.

В этом исследовании цвет ягод использовался как модельный признак, чтобы пролить свет на движущие силы генетического дрейфа клонов и эволюции генома виноградной лозы. Схожие молекулярные и клеточные механизмы могут влиять и на другие вегетативно размножаемые растения, создавая клональное разнообразие.