Исследование Лорин Жиль и его коллег, опубликованное сегодня в журнале EMBO Journal, проливает свет на генетику, лежащую в основе гаплоидной индукции. «Знание молекулярной идентичности гаплоидной индукции представляет собой важный прорыв для полного понимания процесса оплодотворения растений и, надеюсь, позволит применить этот инструмент разведения к другим видам», — сказал старший автор исследования доктор Томас Видиз, INRA (Institut National de la Recherche Agronomique), исследователь Ecole Normale Superieure в Лионе, Франция.Индукторы гаплоидов были впервые обнаружены в 1950-х годах. Опыление женского цветка пыльцой штамма гаплоидного индуктора даст потомство, которое будет гаплоидным, что означает, что они будут содержать только одну единственную копию каждого гена, в отличие от обычных двух копий.
Весь их генетический материал происходит от матери. Обработка этих гаплоидных растений химическим веществом, вызывающим удвоение хромосом, приведет к появлению у растений двух идентичных копий всех генов всего за одно поколение. При классическом инбридинге на достижение этого состояния уходит от семи до десяти лет.Гаплоидное потомство кукурузы не является чем-то необычным; они появляются естественным образом, хотя и с очень низкой скоростью.
Индукторы гаплоидов могут довести этот показатель примерно до 10% гаплоидных потомков — достаточно, чтобы сделать их полезным инструментом для селекционеров. Спустя более 50 лет после открытия гаплоидных индукторов Видиз и его команда в сотрудничестве с Limagrain определили ген, который в основном вызывает это явление, и назвали его Not Like Dad, чтобы подчеркнуть тот факт, что его дисфункция вызывает эмбрионы без генетического вклада отец. Продукт гена необходим для успешного оплодотворения, так как его отказ способствует образованию гаплоидных эмбрионов.
Две другие исследовательские группы параллельно идентифицировали тот же ген и пришли к аналогичным выводам.Индукторы гаплоидов в настоящее время являются мощными инструментами селекции, но пока эта технология ограничена кукурузой, в то время как индукция гаплоидов in-vitro в некоторых культурах требует больших затрат труда. Понимание генов и молекулярного механизма этого процесса поможет перенести эту технологию на другие культуры.
Идентификация «Не похожего на папу» — важный шаг в этом направлении. Хотя Not Like Dad является наиболее важным участником индукции гаплоидов в линиях индукторов, есть еще по крайней мере семь генов, которые играют роль в увеличении скорости гаплоидного потомства.
Выявление их молекулярной идентичности, а также понимание способа их действия будет важным для полного понимания процесса.