Американські науковці вперше визначили набір генів, що відповідають за відсутність колючок на пагонах ожини. Це відкриття має значення для створення сортів, які є безпечнішими для працівників і менш схильними до механічного пошкодження плодів. Дослідження, проведене за участі 374 сортів ожини, виявило генетичний маркер на хромосомі Ra04, що дозволяє ідентифікувати ознаку безколючковості ще на ранніх етапах селекції, повідомляє КРВ.медіа із посиланням на дослідження.
Навіщо ожині колючки і чому без них краще
Ожина (Rubus subgenus Rubus) — ягідна культура, яка нарощує популярність на ринку збуту. У 2024 році обсяг світового ринку ожини становив 1,61 млрд доларів США. Очікується, що до 2033 року він зросте до 2,38 млрд доларів США зі середньорічним темпом зростання (CAGR) 4,42%
Проте її колючки створюють значні проблеми: вони ускладнюють збирання врожаю, травмують працівників, пошкоджують плоди та скорочують термін їхнього зберігання. З цих причин селекціонери десятиліттями намагаються створити безколючкові сорти.
Колючки ожини ботанічно класифікують як «шипи» або «prickles» — це вирости на поверхні стебла, утворені з епідермальних і коркових тканин. Вони відрізняються від справжніх колючок (наприклад, у троянди), які формуються з листкової або стеблової тканини. Попри ці відмінності, у повсякденному вжитку їх часто називають «колючками» або «тернами».
Як вчені знайшли ген безколючковості
Група науковців із Арканзаської сільськогосподарської дослідної станції, очолювана докторкою Маргарет Вортінгтон, провела геномно-асоційоване дослідження (GWAS) ожини. У дослідженні взяли участь 374 зразки, серед яких були як рослини з колючками, так і без.
GWAS (genome-wide association study) — це метод, за допомогою якого вчені порівнюють ДНК великої кількості організмів, щоб знайти зв’язок між генетичними змінами та певними ознаками. Зокрема, вони шукають так звані SNP (однонуклеотидні поліморфізми) — окремі варіації в послідовності ДНК, які можуть бути маркерами конкретних властивостей.
У цьому випадку дослідники виявили SNP, пов’язані з відсутністю колючок, у регіоні хромосоми Ra04. Цей фрагмент — локус (тобто місце розташування гена на хромосомі) — став першою реальною ділянкою, пов’язаною з цією ознакою в ожині.
Важливість для селекції
Докторка Еллен Томпсон, директорка з глобального розвитку сортів Rubus у компанії Hortifrut Genetics, зазначає, що це перші у світі публічні генетичні маркери, створені для ожини свіжого ринку.
Ці маркери дають змогу селекціонерам на ранніх етапах — ще до висадки сіянців у полі — визначити, чи матиме нова рослина бажану ознаку. Це значно скорочує час і вартість розробки нових сортів.
У багатьох інших культурах, зокрема у сої, рисі або кукурудзі, подібні підходи вже давно використовуються для відбору рослин із високою стійкістю до хвороб або бажаними агрономічними властивостями. Тепер такі можливості з’являються і в селекції ягідних культур.
Однак, попри очевидну користь, відкриття також виявило проблему. Ген, відповідальний за відсутність колючок, розташований у так званому блоці зчеплення — генетичній ділянці, де гени передаються разом, а не незалежно один від одного.
Через це разом із геном безколючковості часто передаються й інші риси, які є небажаними для фермерів: підвищена кислотність ягід, слабка морозостійкість або пагони, що не тримаються вертикально без опори.
За словами докторки Вортінгтон, щоб повернути генетичну варіативність до цього регіону, слід здійснювати схрещування з колючковими рослинами. Це дозволить відокремити ознаку безколючковості від негативних супутніх властивостей.
Для виробників ожини це відкриття може означати нову еру в селекції — швидше виведення сортів, які краще пристосовані до механізованого збору, мають довший термін зберігання та не травмують працівників.
Для споживачів — це потенційне підвищення якості ягід, покращення їхнього смаку та зниження ціни на свіжу ожину, адже зменшення витрат на виробництво зрештою впливає і на ринкову ціну.
Раніше ми також писали, що вчені назвали рослину, що лікує рак товстої кишки
