Цветение рапса ускоряется генами, реагирующими на тепло

Исследователи из Университета Западной Австралии (UWA) решили проблему, много лет озадачивавшую селекционеров рапса. Результаты могут стать важным прорывом в понимании влияния роста глобальных температур на цветение сельскохозяйственных культур.

Ключ к пониманию того, почему австралийский рапс зацветает раньше своих канадских и европейских аналогов, лежит в генах.

Доцент Мэтью Нельсон из Института сельского хозяйства и Школы биологии растений UWA выявил, что за время цветения у австралийского ярового и европейского озимого рапса отвечают гены, реагирующие на тепло. Это первый случай, когда такие гены обнаружены как влияющие на время цветения рапса.

Австралийский рапс существенно отличается от канадского и европейского — он цветёт намного раньше. Селекционеры не могут просто перенести сорта из Канады или Европы в Австралию, так как они зацветают слишком поздно для местных условий.

Исследователи скрестили европейский озимый рапс с типичным раннецветущим австралийским сортом Monty и проанализировали вариацию времени цветения у потомства. Вариация оказалась огромной: от ~30 до ~160 дней в типичной австралийской среде. Это было совершенно неожиданно. Учёные показали, что существует несколько форм этих термочувствительных генов, контролирующих время цветения.

Исследование показало, что европейским растениям для цветения требуется значительно больше накопленного тепла (сумма эффективных температур), чем австралийским.

До сих пор большинство исследователей предполагало, что цветение в Европе и Канаде запускают длинные летние дни, а не тепло. Теперь известно, что долгота дня — лишь второстепенная часть истории.

Понимание этого сложного процесса важно, поскольку селекционеры адаптируют культуры к новой и меняющейся среде. Международные селекционеры рапса будут использовать эту информацию для восстановления правильного времени цветения при скрещивании австралийских типов с яровыми типами северного полушария.

В условиях роста глобальных температур или в средах с низким уровнем осадков станет возможным «смешивать и сочетать» формы этих термочувствительных генов для достижения целевой даты цветения.

Поскольку длина дня одинаково влияла на европейские и австралийские сорта, исследовательская группа теперь может сосредоточиться на генах тепла, чтобы прогнозировать результаты скрещивания европейского или канадского рапса с австралийским и объяснить, что заставляет эти гены реагировать на накопленное тепло.