Исследователи изменят пол папайи

Сложная половая жизнь папайи станет ещё интереснее благодаря гранту в $3.1 млн от Национального научного фонда (NSF). Грант профинансирует фундаментальное исследование половых хромосом папайи и приведёт к созданию растения, дающего только гермафродитное потомство. Это улучшит здоровье папайи, радикально снизит производственные затраты для фермеров и уменьшит использование удобрений и воды.

Папайя уже существует в трёх половых разновидностях: мужской, женской и гермафродитной. Коммерческую ценность имеют плоды именно гермафродитных растений. Однако у них есть серьёзный недостаток: их семена дают как женские (коммерчески бесполезные), так и гермафродитные растения.

Проблема усугубляется тем, что пол семени невозможно определить, пока растение не вырастет и не зацветёт. Поэтому фермеры вынуждены сажать по пять или более семян вместе, чтобы максимизировать шанс получить хотя бы одно гермафродитное растение. Затем лишние растения вырубают. Это трудо- и ресурсозатратно, а скученность приводит к плохой корневой системе и малой кроне, что задерживает плодоношение.

Исследователи во главе с профессором Рэем Мингом из Университета Иллинойса определили интересующие регионы на трёх половых хромосомах папайи: X, Y и Yh.

Хромосомы Y и Yh содержат гены, способствующие развитию мужского репродуктивного органа (тычинки). Учёные предполагают, что Y-хромосома также содержит ген, отключающий развитие женского органа (пестика), а в Yh-хромосоме этот ген отсутствует, что позволяет развиваться обоим органам у гермафродитов.

Цель исследования — найти эти гены и проверить гипотезы. После идентификации гена, ответственного за развитие тычинки на Y-хромосоме, его перенесут в женский геном. Это изменит пол растения с женского на гермафродитный — без Yh-хромосомы. Полученное гермафродитное растение будет давать только гермафродитные семена.

Дальнейшая работа будет посвящена изучению происхождения и эволюции половых хромосом путём сравнения папайи с пятью родственными видами и популяционно-генетических исследований.

Источник: University of Illinois at Urbana-Champaign