Научный взгляд: выявление генов, определяющих форму и размер плодов яблони

Промышленное производство яблок сталкивается с проблемой генетического единообразия: несколько доминирующих сортов сужают генетическую базу. Такое сокращение разнообразия, усугубляемое непредсказуемым влиянием изменения климата на качество и урожайность плодов, подчеркивает необходимость расширения генетического разнообразия при выращивании яблонь.

В настоящий момент существует потребность в сортах, способных противостоять экологическим стрессам и при этом оставаться коммерчески привлекательными. В связи с этим, большое значение имеет углубленное изучение генетических факторов важнейших признаков плодов яблони, таких как размер и форма плодов.

Для выявления генов, связанных с размером и формой плодов яблони, был применен геномный анализ 355 генотипов яблони, в ходе которого было выявлено 59 однонуклеотидных полиморфизма, связанных с этими признаками, и 71 нуклеотид количественных признаков.

В исследовании особое внимание было уделено таким генам, как MdOFP17 и MdOFP4, которые показали различные уровни экспрессии у сортов с разной формой плодов, что указывает на их важнейшую роль в развитии плодов. Дополнительный анализ данных РНК-секвенирования подтверждает роль этих генов в регуляции формы.

Тщательное изучение генетической основы характеристик плодов яблони не только расширило научные знания, но и позволило получить генетические маркеры, которые могут улучшить и ускорить процесс селекции яблони.

Результаты исследования открывают путь к более целенаправленному подходу в селекции яблонь, ориентированному не только на повышение урожайности, устойчивости к болезням и способности адаптироваться к различным климатическим условиям, но и на удовлетворении потребительских предпочтений в отношении конкретных характеристик плодов, таких как размер и форма.

На количество и качество урожая семечковых плодовых культур оказывает большое влияние здоровье посадочного материала, его свобода от возбудителей болезней и вредных организмов. Выявляя опасных фитопатогенов и вредителей в посадочном материале аккредитованные лаборатории Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») предотвращают риск их проникновения и распространения на территории Российской Федерации.

Источник: Christian Dujak et al, Genomic analysis of fruit size and shape traits in apple: unveiling candidate genes through GWAS analysis, Horticulture Research (2023). DOI: 10.1093/hr/uhad270