Дослідники з Університету Кіндай у Японії зробили значний крок у розумінні генетичних та молекулярних механізмів, що визначають візерунки кольору квітів африканської фіалки (Saintpaulia ionantha). Їхнє дослідження, опубліковане в журналі New Phytologist, виявило, що ген SiMYB2 є ключовим регулятором накопичення антоціанів – пігментів, відповідальних за яскраві кольори квітів. Це відкриття спростовує давню теорію про те, що білі смуги на пелюстках спричинені перикінальними химерами.
Африканські фіалки відомі своїм різноманіттям кольорів пелюсток, від насичених фіолетових до ніжних рожевих. Однак, поява білих смуг на пелюстках завжди була загадкою для вчених. Раніше вважалося, що ці візерунки виникають через перикінальні химери – генетично різні шари клітин, що створюють різні кольори. Проте, нові дослідження, проведені професором Мунетакою Хосокавою та доктором Даїчі Куратою, вказують на те, що саме регуляція одного гена, SiMYB2, контролює накопичення пігментів та формує ці унікальні візерунки.
Дослідники використовували методи культури тканин для отримання рослин з рожевими, білими та біло-смугастими пелюстками. Вони виявили, що рожеві пелюстки містять вищий рівень антоціанів порівняно з білими, а ключові гени біосинтезу антоціанів були пригнічені в білих пелюстках. За допомогою геномного секвенування та аналізу було ідентифіковано SiMYB2 як критичний ген, відповідальний за нестабільність пігментації. Виявлено дві форми цього гена: SiMYB2-Long, що експресується в забарвлених тканинах, та SiMYB2-Short, що експресується в незабарвлених тканинах. Цей механізм пояснює нестабільну пігментацію, що спостерігається в африканських фіалках.
Професор Хосокава зазначив, що хоча люди давно використовували мутації для селекції, генетична основа візерунків квітів все ще вивчається. Він прогнозує, що протягом наступних п'яти-десяти років, з поглибленням розуміння генетики візерунків квітів, стане можливим більш цілеспрямоване виведення рослин з бажаними візерунками. Це відкриття не тільки поглиблює наше розуміння пігментації африканських фіалок, але й прокладає шлях до більш точних програм селекції. Потенційна маніпуляція геном SiMYB2 може дозволити садівникам ефективніше досягати бажаних ознак кольору квітів.
Дослідження, опубліковане в New Phytologist, журналі з високим імпакт-фактором (близько 8.1 у 2025 році), підкреслює важливість епігенетичних механізмів, таких як метилювання ДНК, у регуляції експресії гена SiMYB2. Це дослідження, підтримане грантом від Наукового дослідницького фонду Сасакави та Інституту досліджень агротехнологій та інновацій Університету Кіндай, відкриває нові горизонти для розуміння та маніпулювання кольором квітів у декоративних рослин.