Научный взгляд: причины мужской стерильности у томатов

Генетическая система, регулирующая развитие цветка у растений, очень сложна, а факторы транскрипции MADS-box определены как главные архитекторы цветочной морфологии. В то время как модельные виды растений хорошо изучены, генетические нюансы таких культур, как томаты, все еще остаются неизвестными.

Устранение пробелов в этих знаниях необходимо для понимания сложностей развития цветка и мужской стерильности у томатов.

Изучая развитие цветка томата, ученые Исследовательского центра средиземноморских интенсивных агросистем и агропродовольственной биотехнологии Университета Альмерии (Испания) сконцентрировали внимание на гене TOMATO MADS-BOX 6 (TM6) и его роли в формировании цветов томатов.

Исследовательская группа изучала растение томата, у которого наблюдались выраженные отклонения в развитии цветка: уменьшенный размер лепестков и тычинки, которые превратились в плодолистикоподобные структуры, что привело к мужской стерильности из-за отсутствия жизнеспособной пыльцы.

Тщательная генетическая экспертиза выявила делецию одного нуклеотида в гене TM6 как генетическое повреждение. Этот ген играет важную роль в определении идентичности органов цветка.

Мутация в гене TM6 нарушает не только идентичность лепестков и тычинок, но и транскрипцию других генов, имеющих ключевое значение для репродуктивного развития.

Понимание роли гена TM6 в развитии цветков томата является значительным шагом в репродуктивной биологии растений. Возможность модулировать данный ген открывает путь к созданию мужских стерильных линий, что является ключевым элементом в производстве гибридных семян.

Результаты исследования имеют практическое значение для сельского хозяйства, поскольку помогут повысить урожайность, устойчивость и качество сельскохозяйственных культур, улучшить селекционные программы и внести вклад в обеспечение глобальной продовольственной безопасности.

На снижение формирования урожая и качества плодов овощных культур влияет прежде всего фитосанитарное состояние семенного материала. Широкий спектр тестов на различные карантинные и особо опасные фитопатогены проводят в аккредитованных испытательных лабораториях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») в различных регионах Российской Федерации.

Источник: Rocío Fonseca et al, Insights into the functional role of tomato TM6 as a transcriptional regulator of flower development, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae019