Ген питательности

Международная группа исследователей, собрав высококачественный геном моркови, Daucus carota, опубликовала его в майском номере Nature Genetics. Эта работа воссоздала историю окультуривания растения — богатейшего источника витамина А, а также восполнила пробелы в семейном древе родственных моркови растений и установила причину успешного накопления каротиноидов, пигментных соединений, обусловливающих характерные цвета и питательную ценность одного из самых популярных корнеплодов. “Геномная информация, полученная в этом проекте, уже стала доступной для использования в улучшении таких свойств моркови, как повышение уровня бета-каротина, а также устойчивость к засухе и болезням”, — приводит слова одного из авторов исследования Аллена Ван Дейнзе (Allen Van Deynze) из Центра биотехнологии семян при Калифорнийском университете в Дейвисе (UC Davis’ Seed Biotechnology Center) пресс-релиз университета. Окультуривание моркови берет свое начало в Центральной Азии и датируется 900-ми годами нашей эры, тогда как семена дикой моркови находили в археологических зонах возрастом от 3 до 5 тысяч лет на территории Германии и Швейцарии. В отличие от дикой моркови белого цвета первые культурные сорта были фиолетовыми и желтыми. Привычный оранжевый цвет корнеплода возник в Европе в XVI веке, судя по живописным полотнам немецких и испанских художников того времени. 

Для изучения морковного генома и эволюции культуры ученые взяли нантскую морковь — популярный светло-оранжевый сорт. Анализ прочитанных 32 тысяч генов моркови, которые распределены по девяти хромосомам, показал, в частности, что линии моркови и салата-латука разошлись недавно, а кроме того, эта работа позволила объединить в одном семействе оранжевый корнеплод и пастернак с укропом. Сравнение ДНК-последовательностей разных сортов моркови с дикими предками показало, что морковь начали окультуривать на Среднем Востоке и в Центральной Азии, что подтвердило Теорию центров происхождения и разнообразия культурных растений Николая Вавилова, согласно которой культурные растения возникают не случайным образом, а в относительно немногих очагах, обычно расположенных в горных местностях. В геномном исследовании был также обнаружен новый, ранее неизвестный ген, который отвечает за накопление пигментов. Этот новый ген представляет собой мутацию по метаболическому пути, который связан с поглощением света. Для собственного питания корнеплоду, прячущемуся в почве, фотосинтезирующие пигменты, такие как каротиноиды, не нужны, их высокое содержание в нашей моркови — результат селекции на накопление витамина А.