Мутация генов кукурузы редко происходит естественным путем
Ученые из Ратгерского университета Нью-Брансуика и Государственного университета Монтклера выяснили, что природная мутация генов пыльцы происходит только у некоторых видов кукурузы.
Результаты исследования могут помочь объяснить генетическую нестабильность определенных видов, улучшить селекцию кукурузы и других культур, сообщает eurekalert.org. Отчет о проделанной работе представлен в журнале PNAS.
Команда рассмотрела мутации, спонтанно происходящие в пыльце. По оценкам ученых, в одном гене на миллион мужских гамет происходит несколько изменений. В женских пыльцевых зернах на кукурузных початках мутаций обнаружено не было.
Обычно растение производит около 10 миллионов частиц пыльцы. Некоторые побеги, относящиеся к основным сельскохозяйственным культурам, за сезон провоцируют мутации в каждом гене генома. В других штаммах изменения не происходят в структурах обоих полов, отметил ведущий автор работы, профессор Хьюго Дунер из Ратгерского университета.
США – крупнейший мировой производитель кукурузы. По данным Министерства сельского хозяйства в 2017-2018 налоговом году примерно на 90 млн акров было выращено 409 млн тонн продукта. На 95% объем состоял из кукурузы, идущей в пищу.
У всех организмов спонтанные мутации предоставляют сырье для естественного отбора и эволюции. Но они происходят так редко, что специалисты используют специальные штаммы для изучения процесса. Команда, возглавляемая ратгерскими специалистами, выяснила, что мутации в пыльце возникают в основном из-за мобильных ретротранспозонов. Они действуют как ретровирусы у млекопитающих, превращая свою РНК в ДНК и соединяя ее с генами носителя.
«Мы выяснили, что спонтанные мутации в пыльце кукурузы возникают сравнительно часто, но только у определенных видов», — сказал Дунер.
На следующих этапах авторы планируют выяснить, вызывают ли изменения, спровоцированные ретротранспозонами, генетическую нестабильность, ранее замеченную селекционерами. Ученые также хотят выяснить, принесет ли пользу активация этих структур в кукурузе и других культурах.
