Тип цветения авокадо определят по ДНК саженца

Авокадо может годами расти, прежде чем покажет, к какому типу цветения относится. Учёные нашли генетический маркер, который позволяет узнать это ещё у молодого саженца.


Цветение авокадо напоминает тщательно согласованную смену ролей. Каждый цветок сначала находится в женской фазе и способен принимать пыльцу. Затем он закрывается, а позднее раскрывается снова — уже в мужской фазе, когда пыльца выходит наружу.

Деревья делятся на типы A и B. У типа A женская фаза обычно приходится на утро первого дня, а мужская — на вторую половину следующего. У типа B расписание обратное: цветок раскрывается как женский после полудня, а мужская фаза наступает утром следующего дня.

Такой ритм уменьшает вероятность самоопыления и помогает соседним деревьям обмениваться пыльцой. Поэтому в промышленных садах стараются сочетать растения обоих типов. Популярный сорт Hass относится к типу A, а рядом с ним высаживают деревья типа B, способные поддерживать перекрёстное опыление.

Для селекционеров здесь давно существовала дорогостоящая пауза. Пока выращенное из семени дерево не зацветёт, по внешнему виду нельзя понять, к какому типу оно относится. Ожидание может занимать много лет. Всё это время саженец требует воды, ухода и места в питомнике или саду, хотя в конце может оказаться неподходящим для задуманного скрещивания.

Исследователи из нескольких кампусов Калифорнийского университета связали различия между типами A и B с геном SDMYB. Он относится к факторам транскрипции — белкам, управляющим активностью других генов, участвующих в развитии цветка. Работа SDMYB меняется в течение суток, а его разные варианты связаны с противоположным расписанием раскрытия цветков.

Чтобы обнаружить эту связь, учёные сопоставили геномы сотен генетически разнообразных авокадо с тем, как деревья действительно цвели в саду. Однократного наблюдения было недостаточно. Даже небольшое изменение температуры способно сдвинуть раскрытие цветков на несколько часов, поэтому растения проверяли многократно — утром, днём и вечером.

В общей сложности тип цветения подтвердили более чем у 500 деревьев. Исследователи также проследили передачу признака потомству и установили, что вариант, связанный с типом A, ведёт себя как доминантный. Растения типа A несут две разные версии участка SDMYB, а деревья типа B — две копии рецессивного варианта.

Теперь тип можно определять по ДНК ещё до того, как саженец впервые сформирует цветки. Это не готовый бытовой набор для владельца комнатного авокадо, а генетический маркер для селекционных программ. Образец ткани молодого растения позволит заранее понять, какое расписание цветения заложено в его геноме.

Практическая выгода заключается не только в экономии времени. Селекционеры смогут сразу оставлять нужное соотношение типов A и B, точнее подбирать родительские растения и освобождать место от саженцев, не подходящих для конкретной программы. Высвободившиеся годы можно потратить на оценку вкуса, размера плодов, урожайности, устойчивости к жаре, болезням и нехватке воды.

Особый интерес представляют сорта типа B, которые способны не только опылять Hass, но и сами давать привлекательные для рынка плоды. Сейчас часть площади калифорнийских садов занимают деревья-опылители, урожай которых имеет ограниченную коммерческую ценность. Новый маркер повышает вероятность получить растение, совмещающее обе функции.

Открытие оказалось важным и для понимания эволюции авокадо. Те же древние варианты SDMYB учёные обнаружили как минимум у 26 родственных видов. По их оценке, система чередования мужской и женской фаз могла сохраняться в этой группе растений около 42 миллионов лет.

То, что выглядит капризным расписанием небольшого цветка, оказалось устойчивым механизмом защиты от близкородственного скрещивания. Разные типы дополняют друг друга: пока одни деревья выпускают пыльцу, другие готовы её принимать, и обмен продолжается в течение дня.

Генетический маркер не заставит авокадо быстрее расти или раньше плодоносить. Он сокращает другое время — годы неопределённости, когда селекционер ещё не знает, что именно выросло из семени. Для культуры, где результат одного скрещивания приходится ждать почти десятилетие, это серьёзное ускорение.

СОВЕТ ОТ РЕДАКЦИИ

При покупке авокадо для сада стоит уточнять не только название сорта, но и его тип цветения. Однако один лишь выбор пары A и B не гарантирует урожай: сроки раскрытия цветков меняются из-за температуры, а деревьям по-прежнему необходимы подходящий климат, насекомые-опылители и полноценный уход.

Фото: редакция ИЗНАНКИ.