Транспозоны, эволюция и одомашнивание: секвенирован геном перца
Чэн Цинь (Cheng Qin) из Сычуаньского сельскохозяйственного университета провел секвенирование геномов диких и одомашненных перцев, и выяснил, что львиную долю их генов составляют транспозоны, или «прыгающие гены», меняющие свое местоположение внутри генома. Скорее всего, именно транспозоны являются виновниками поразительного генетического разнообразия перцев.
Перец (род Capsicum) принадлежит к семейству паслёновых (Solanaceae), куда входят также томаты, картофель и баклажан. В тропическом поясе Нового Свете растет как минимум 32 вида перцев. Пять из них около 6000 лет до н.э. одомашнили индейцы. После открытия Америки европейцами перец стали выращивать по всему миру. В 2011 мировой урожай этой культуры составил 34,6 миллиона тонн. Сегодня мы потребляем перцы самого разного размера, формы, цвета и остроты (от пресных до чрезвычайно острых).
Чтобы лучше понять эволюцию перца, группа Циня проанализировала геномы двух типов перца: культурного сорта Zunla-1 (на фото) и его дикого предка, чильтепина (Capsicum annuum var. glabriusculum). Оказалось, что более 81% генома перца состоят из транспозонов (для сравнения, у томатов этот показатель составляет 50,3%, у картофеля – 47,2%).
Большинство транспозонов перца появилось примерно 300,000 лет назад, и тогда же началась геномная экспансия растения, заключили ученые. Они построили филогенетическое древо, куда вошли гены перца, томата, картофеля, винограда и сурепки. Оказалось, что семейство паслёновых возникло почти 156 миллионов лет назад, а перец отделился от томатов и картофеля примерно 36 миллионов лет назад. Таким образом, взрыв генетического разнообразия перца случился на самом позднем этапе его эволюционной истории.
Подвергнув повторному секвенированию геномы 18 типов Zunla-1, двух форм чильтепина и полудикого перца Capsicum chinense, группа Циня выявила гены, добавленные после одомашнивания растения (они связаны с покоем семян, сопротивляемостью болезням и процессом созревания перца). Ученые также определили гены, отвечающие за выработку капсаицина (вещества, придающего перцу остроту).
Исследование представлено в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
По материалам Phys.org.
Артём Космарский nauka21vek.ru