Ученые могут вывести морозоустойчивые сорта персика

Исследовательская группа Аппалачской плодовой исследовательской станции Министерства сельского хозяйства США обнаружила генную мутацию у деревьев персика, которая регулирует время цветения, что очень важно для избегания весенних заморозков. Это генетическое открытие может помочь вывести позднецветущие сорта персиков для снижения риска повреждения морозами, тем самым повышая урожайность.

Весенние заморозки часто ставят под угрозу плодоводство в умеренном климате, что приводит к значительным экономическим потерям. Одной из эффективных стратегий решения этой проблемы является селекция позднецветущих сортов, которые зацветают после того, как минует опасность заморозков. Однако этот процесс часто затруднен из-за отсутствия конкретных генов и маркеров, а также ограниченного понимания генетических механизмов, лежащих в основе.

Эта задача требует углубленного изучения генетической регуляции времени цветения, направленного на выявление ключевых генов и разработку надежных маркеров для селекции морозоустойчивых сортов.

Ученые совершили значительный прорыв в области садоводства. Их исследование выявило генетическую мутацию в гене euAP2a, которая отвечает за позднее цветение персиков — признак, который может быть критически важным в стратегиях защиты от заморозков.

Исследование было сосредоточено на позднецветущем сорте персика (LFP), которому для цветения требуется более длительный период охлаждения и потепления по сравнению со стандартными сортами.

Исследователи обнаружили делецию размером 983 п.н. в гене euAP2a, которая нарушает сайт связывания miR172, что приводит к мутации. Транскриптомный анализ показал, что эта мутация влияет на активацию термореактивных генных модулей, задерживая развитие цветка.

В частности, два модуля, реагирующих на охлаждение, и четыре модуля, реагирующих на потепление, включающие около 600 генов, последовательно активируются на разных стадиях развития цветка. Деактивация или задержка этих модулей указывает на то, что ген euAP2a модулирует термореактивное программирование транскрипции для контроля темпов развития цветка у персика.

Данное исследование не только выявляет генетическую основу признака позднего цветения, но и дает полное представление о молекулярных механизмах, участвующих в этом процессе, что поможет в селекции морозоустойчивых сортов плодовых деревьев. Исследование опубликовано издательством Оксфордского университета по заказу Нанкинского сельскохозяйственного университета.

Персик Prunus persica является растением-хозяином для ряда фитоплазменных и вирусных фитопатогенов, некоторые из них включены в Единый перечень карантинных объектов Евразийского экономического союза. Аккредитованные испытательные лаборатории Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») проводят исследования посадочного материала плодовых культур на наличие латентного заражения фитопатогенами по оригинальным методическим рекомендациям, разработанным научными подразделениями ФГБУ «ВНИИКР».

Источник: Jianyang Liu et al, euAP2a, a key gene that regulates flowering time in peach (Prunus persica) by modulating thermo-responsive transcription programming, Horticulture Research (2024). DOI: 10.1093/hr/uhae076