Вченим вдалося виявити ген, який відповідає за незвичайний «розпатланий» вид соняшників, увічнених Вінсентом Ван Гогом.

У серії картин Ван Гога "Соняшники", виконаної в 1888 році в Арлі, є одна робота, нині виставлена ​​в Лондонській Національній Галереї, на якій багато квіти позбавлені темної серцевини, так характерної для соняшників, і складаються, в основному, із золотих пелюсток, тому виглядають злегка кошлатими. Це не примха художника, а достовірне зображення соняшника з незвичайною язичкових-махрової мутацією. У статті, опублікованій на цьому тижні в PLoS Genetics, дослідники з Університету Джорджії (Афіни) на чолі з Джоном Берко повідомляють, що вони виявили ген, відповідальний за цю мутацію. Вони стверджують, що це може пролити світло і на появу різноманітних форм квіток.
Те, що ми звикли називати у соняшнику (Helianthus Annuus) квіткою, насправді таким не є. Це суцвіття, назване ботаніками кошиком. Воно є у всіх представників сімейства Складноцвіті, куди відноситься і соняшник. У цьому кошику сидить безліч маленьких квіток. Розташовані по краях суцвіття язичкові квітки на вигляд нагадують довгі пелюстки, вони позбавлені можливості виробляти пилок. Цю роботу виконують так звані трубчасті квітки в центрі суцвіття. Вони-то і створюють темний диск в центрі великого «квітки» соняшнику.
Зміна кількості трубчастих квіток у суцвітті може значно вплинути на взаємодію рослини з комахами-запилювачами, а значить і на відтворення ними потомства і виживання різновиди. Тому Джон Берк і зацікавився незвичайними соняшниками Ван Гога. Він каже, що різноманітність рис, що спостерігається у багатьох видів квіткових рослин, імовірно пов'язано з класом CYC генів, названих в честь гена Cycloidea. Клас CYC генів контролює транскрипцію ДНК і впливає на будову квіток гербери (Gerbera) і рослин роду хрестовик (Senecio), які відносять, як і соняшник, до сімейства Складноцвітих. Але функції цих генів в соняшнику були менш зрозумілі. Берк припустив, що саме ці гени і відповідають за еволюційна зміна квіток рослин і їх нинішнє різноманітність.
Спочатку вчені схрестили звичайний соняшник з язичкових-махрової різновидом, а отримане потомство піддали самозапиленню. Серед нащадків виявився новий мутант з трубчастими квітками, названими так за схожість з трубочками для коктейлю (трубкового-махрова різновид). Вчені виявили відмінності між новим мутантом і звичайної різновидом в ділянках ДНК з геном HaCYC2c. У язичкових-махрових мутантів, була одна вставка, а в трубкового-махрових - дві.
Дослідники виявили, що в мутантів Ван Гога перша вставка в гені HaCYC2c відображена в усіх тканинах квіток, в результаті чого квітки у центру диска стають язичкового типу. У отриманого вченими мутанта друга мутационная вставка, навпаки, зупиняє транскрипцію гена, запобігаючи формування язичкових квітів. Як підсумок - все квітки виявляються трубчастими. «Мабуть, цей ген грає ключову роль у формуванні язичкових квіток», - говорить Берк.
Вчені припускають, що такі яскраві, але непотрібні в відтворенні пилку язичкові квітки могли розвинутися для залучення комах-запилювачів. «Коли рослина вселяється в нову область, і там не так багато запилювачів, нема чого вкладати енергію в створення язичкових квіток, якщо це не потрібно вам для залучення запилювачів», говорить Річард Еббот, біолог з Університету Сент-Ендрюс (Шотландія), що вивчає CYC гени у рослин роду хрестовик (Senecio).
Однак, на думку Марка Чепмена, співавтора Берка, «кошлаті» соняшники Ван Гога навряд чи з'явилися в результаті адаптації. Набагато ймовірніше, що до появи цих незвичайних рослин доклав руку людина. Він побачив випадкову мутацію і вирішив селекційним шляхом закріпити її.
На малюнках: 1) стрілками показана язичкових-махрова мутація на натюрморті Ван-Гога «Соняшники» (1888); 2) звичайна різновид соняшнику (А), язичкові-махрова різновид (В), трубкового-махрова різновид (С).

Наука і життя // Ілюстрації

Наука і життя // Ілюстрації

<

>