В процессе окультуривания дикого риса древние селекционеры отбирали растения с геном "суперроста", являющегося основой для улучшения культур домашнего риса в современной агробиологии.
Об этом пишут японские ученые в своей статье в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Молекулярные биологи под руководством Макото Матцуоки из университета Нагои установили, что участок ДНК, отвечающий за ускоренный рост и быстрое плодоношение, присутствует практически во всех сортах японского риса, тогда как дикий рис и даже индийские культуры риса демонстрируют более широкое генетическое разнообразие. По их мнению, это свидетельствует о том, что японский рис был окультурен в результате жесткого искусственного отбора, который исключил сохранение других вариантов.
Рис является одной из самых древних сельскохозяйственных культур, и был окультурен около 9 тысяч лет назад. Существует два основных подвида риса - японский рис (Oryza sativa japonica) и индийский рис, или "индика" (Oryza sativa indica), произошедших от одного общего предка - дикого красного риса (Oryza rufipogon). Предполагается, что окультуриванию риса сильно поспособствовала мутация, "отключившая" ген, который обеспечивал легкое отделение зерна дикого риса от колоса.
Ученые пришли к таким выводам в ходе исследования распространенности гена "полукарликовости" (SD1) в различных сортах риса. Этот участок ДНК управляет длиной стебля растения, а также контролирует синтез гиббереллинов - веществ, которые ускоряют рост растений и скорость созревания семян, пишет ИА "Казах-Зерно".
Активность данного гена задается комбинацией из двух нуклеотидов ("букв" генетического "алфавита"), которые задают четыре варианта SD1. Ученые отмечают, что в природе встречается только два варианта этого "гена роста" - ген дикого риса SD1-GR и ген японского риса SD1-EQ. Другие два варианта могли исчезнуть в результате "дрейфа генов" в диких популяциях риса и в ходе целенаправленного искусственного отбора, проводившегося древними людьми.
Исследователи сравнили среднюю изменчивость данного участка ДНК со случайно выбранным набором генов, и выяснили, что японский рис потерял до 98% своего генетического разнообразия после окультуривания. Как считают ученые, это невозможно объяснить "эффектом бутылочного горлышка" (сокращение генофонда в результате резкого уменьшения численности популяции). Это свидетельствует о том, что древние люди, сами того не подозревая, отбирали семена только тех растений, которые обладали геном SD1-EQ. |
