Гены пыльцы мутируют естественным путем только у некоторых линий кукурузы
Согласно исследованию под руководством учёных из Университета Рутгерса, спонтанные мутации генов в пыльце возникают лишь у определённых линий кукурузы. Это открытие помогает объяснить генетическую нестабильность у этих линий и может привести к улучшению селекции кукурузы и других культур.
Учёные из Университета Рутгерса-Нью-Брансуика и Университета Монтклер изучили спонтанные мутации генов в пыльце кукурузы. Пыльцевые зерна являются мужскими гаметами (репродуктивными клетками) растения. Согласно их исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, было оценено несколько мутаций на ген на миллион пыльцевых зёрен. В женских гаметах на початках мутаций обнаружено не было.
Поскольку типичное растение кукурузы производит около 10 миллионов пыльцевых зёрен, одно растение в некоторых линиях этой важной культуры будет производить мутации в каждом гене своего генома за один сезон. В других линиях мутации не были обнаружены ни в одном из полов, — сообщил ведущий автор Хьюго К. Дунер, заслуженный профессор Института микробиологии Ваксмана.
Во всех организмах спонтанные мутации служат сырым материалом для естественного отбора и эволюции. Но мутации происходят настолько редко, что для их изучения учёные используют специальные линии «накопления мутаций». Команда под руководством учёных из Рутгерса обнаружила, что мутации в пыльце были вызваны в основном мобильными ретротранспозонами внутри растения, которые похожи на ретровирусы у млекопитающих. Ретровирусы проникают в клетки, преобразуют свою вирусную RNA в DNA и встраивают её в ДНК клетки.
«Мы обнаружили, что спонтанные мутации в генах кукурузы возникают относительно часто в пыльце некоторых, но не всех линий», — сказал Дунер.
Следующие шаги — исследовать, вызывают ли мутации, индуцированные ретротранспозонами, генетическую нестабильность у линий кукурузы, о которой ранее сообщали селекционеры, и может ли активация ретротранспозонов в кукурузе и других важных культурах принести им пользу.