Новое исследование, проведенное учеными из Университета Кинки в Японии, выявило ген SiMYB2 как основной регулятор накопления пигментов и узоров цвета в цветах африканской фиалки (Saintpaulia ionantha). Эти открытия, опубликованные в журнале New Phytologist, опровергают давние теории о том, что периклинальные химеры отвечают за характерные белые полосы на лепестках этих популярных растений.
Африканские фиалки известны своим разнообразием ярких оттенков лепестков. Исторически сложилось мнение, что белые полосы на лепестках являются результатом периклинальных химер — состояния, при котором генетически различные слои клеток создают разные цветовые узоры. Однако последние исследования под руководством профессора Мунетаки Хосокавы и доктора Даичи Кураты из Университета Кинки показали, что ген SiMYB2 играет решающую роль в контроле накопления антоцианов, пигментов, отвечающих за яркие цвета цветов.
Исследование, в котором использовались методы культивирования тканей для получения растений с розовыми, белыми и бело-полосатыми лепестками, показало, что розовые лепестки содержат более высокие уровни антоцианов по сравнению с белыми. Было обнаружено, что ключевые гены биосинтеза антоцианов подавляются в белых лепестках. Путем геномного секвенирования и анализа был идентифицирован ген SiMYB2 как критически важный для нестабильности пигментации. Были обнаружены два транскрипта: SiMYB2-Long, экспрессирующийся в окрашенных тканях, и SiMYB2-Short, экспрессирующийся в неокрашенных тканях. Этот механизм объясняет нестабильную пигментацию, наблюдаемую в цветах африканской фиалки, особенно при размножении культурой тканей.
Профессор Хосокава отметил, что хотя люди давно используют мутации для селекции, генетическая основа узоров цветов только начинает проясняться. Он ожидает, что в ближайшие пять-десять лет более четкое понимание генетики узоров цветов позволит более целенаправленно выводить растения с узорчатыми цветами. Это исследование не только углубляет наше понимание пигментации африканской фиалки, но и открывает путь к более целенаправленным программам селекции. Потенциальное манипулирование геном SiMYB2 может позволить садоводам более эффективно добиваться желаемых цветовых признаков.
Исследование было поддержано грантом Sasakawa Scientific Research Grant от Japan Science Society и грантом от Института исследований сельскохозяйственных технологий и инноваций Университета Кинки. Университет Кинки, основанный в 1949 году, является ведущим японским учебным заведением с несколькими кампусами и исследовательскими центрами, предлагающим комплексное образование в различных областях. Профессор Хосокава, чьи исследования охватывают науки об окружающей среде, сельском хозяйстве и садоводстве, опубликовал более 100 статей и служил главным редактором журнала Horticultural Research. Его работа подчеркивает растущее понимание генетических механизмов, лежащих в основе красоты природы, и открывает новые горизонты для селекционеров растений.