Древний генетический механизм отвечает за образование шипов у растений

Согласно новому исследованию, проведённому в Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), за образование шипов (прямых выростов эпидермиса) у самых разных, эволюционно далёких растений отвечает одна и та же древняя группа генов. Открытие объясняет, как эта черта независимо возникала у видов, разделённых миллионами лет эволюции. Результаты опубликованы в журнале Science.

Ключевые моменты исследования:

• Исходный вопрос: Учёные задались вопросом, как признак "шипы" так часто и независимо появляется у неродственных видов растений (например, у роз, паслёновых и риса), выполняя защитную функцию от травоядных.
• Открытие: Анализ сотен видов паслёновых (томаты, баклажаны) и других растений выявил связь между образованием шипов и генами семейства LONELY GUY (LOG).
• Функция генов: Обычно гены LOG отвечают за выработку гормона, стимулирующего деление и рост клеток. Мутации в определённых генах этого семейства приводят к исчезновению шипов у баклажанов.
• Межвидовая проверка: Команда подтвердила эту связь, используя геномное редактирование для устранения шипов у австралийской ягоды Solanum centrale (пустынный изюм) и у роз. В общей сложности, связь с генами LOG была обнаружена примерно у 20 видов.
• Значение: Открытие не только открывает путь к созданию культурных растений без шипов (например, роз для садоводов), но и проливает свет на механизмы конвергентной эволюции — независимого развития сходных признаков у разных видов.

Как отмечает профессор CSHL Захари Липпман, это исследование отвечает на фундаментальные вопросы: "Как возникают признаки? Как они модифицируются? Каковы лежащие в их основе механизмы?"