Секрет идеального цветка винограда

Виноград — одно из тех растений, которые одинаково ценны как плодовая культура и как декоративное растение. Обычно селекция винограда направлена на выведение вкусных и устойчивых к болезням сортов, но далеко не всегда ученые и садоводы углубляются в генетические причины тех или иных особенностей растения. Селекционеры из Университета Корнелл и Калифорнийского университета провели совместное исследование, направленное на поиск генов «идеального цветка».

На первый взгляд цветки дикого винограда выглядят обоеполыми, но на деле большинство из них несут либо только мужскую, либо только женскую функцию. Иными словами, женские цветки завязывают плоды, но производят бесплодную пыльцу. У мужских цветков есть тычинки для пыльцы, но сами они не могут оплодотворяться. «Идеальный цветок», заинтересовавший ученых, является полностью гермафродитным и способен самоопыляться. Такие цветки производят более вкусные и крупные плоды, и поэтому большинство современных культурных сортов — гермафродиты.

В ходе исследования команда изучила последовательности ДНК сотен геномов диких и одомашненных виноградных лоз, чтобы определить генетические маркеры — уникальные области, определяющие пол мужских, женских и гермафродитных цветков. Они проследили существующую гермафродитную ДНК, выявив два крупных события перераспределения генов, произошедших в период от 6 миллионов до 6000 лет до н.э.

Два этих события вероятнее всего связаны со «вспышками» культурного разведения. Древние виноградари наткнулись на высокоурожайные лозы и собрали семена или черенки для собственных нужд, и в ходе дальнейшего разведения сохранили гены, отвечающие за наиболее важные качества. Более того, наиболее ценные для виноделия сорта получились в результате скрещивания двух больших генетических групп винограда.

Данное исследование означает большой прогресс для создания новых сортов винограда и может решить проблемы, распространенные в виноградарстве. Например, из-за того, что пол растения нельзя определить только по семенам, селекционеры тратят много времени и ресурсов на выращивание лоз, которые в итоге оказываются однополыми. Скрининг сеянцев и поиск нужных генетических маркеров же поможет сразу узнать, каким будет растение, не дожидаясь, пока оно достигнет взрослого состояния.