Проучване на еволюцията на тиква, кратунка, диня и пъпеш

Следващият път, когато хапнете парче сладка и сочна диня, може би ще се замислите, че то е продукт на милиони години еволюция.
Вкусните плодове на растенията от семейството Тиквови (Cucurbitaceae), с голямо биологично, икономическо и селскостопанско значение, с почти 1000 вида, като тикви, краставици, пъпеши и дини, са четвъртата най-печеливша земеделска култура.

Учените постигнаха голям напредък със секвенирането геномите на краставица, диня и пъпеши. След приключването на тези проекти, група учени , ръководени от X, Wang, професор в Севернокитайски университет за наука и технологии, извърши първото голямо сравнително изследване на геномa на тези растенияи и тяхната еволюция.
След реконструкция на еволюционните дървета и обширно сравняване на общите гени между растения от сем. Тиквови (Cucurbitaceae), изследователският екип откри неочаквано първите доказателства за едно древно събитие на дублиране на целите геноми. Това удвояване на хромозомите при Тиквови (тетраплоидизация) се е случило след утрояване на генома при цветните растения (хексаплоиди) преди около 107-118 милиона години.

„Предполага се, че тези повтарящи се събития на удвояване на генома са отговорни за бързото отделяне и успех на семенните и цъфтящите растения на тази планета“, каза проф. Уанг. „Това може да е ключовия фактор, обясняващ защо растенията имат геноми, които са много по-сложни от тези на животните. Всъщност това може да е резултат от естествен отбор при растенията, които трябва да преживяват при тежки екологични условия, без да имат защита.За да са адаптирани към променящата се окола среда, те трябва да придобият относително бързо функционални нововъведения в генома си.“

Откриването на удвояването на хромозомите при Тиквови служи като основа за изследване на ключови функционални генни семейства, които дават уникални черти на растенията, като нови генни функции, регулиране на метаболизма, горчивината и устойчивост на болести. Тези промени в генома включват механизми, като загуба на ген, хромозомни пренареждания и функционална дивергенция в това важно ботаническо семейство.

Изследванията на екипа ще послужат и за подпомагане на бъдещи проучвания при семейство Тиквови, като устойчивост на болести и вредители при селскостопанското им отглеждане.

Jinpeng Wang et al, An overlooked paleo-tetraploidization in Cucurbitaceae, Molecular Biology and Evolution (2017). DOI: 10.1093/molbev/msx242

Източник: Phys.org

Share on FacebookShare on Google+Tweet about this on TwitterShare on LinkedInPrint this page