През 2010 г. генът, контролиращ цвета на граховото цвете - изследван за пръв път от Грегор Мендел 150 години по-рано - беше идентифициран от изследователи от Нова Зеландия и отвъд океана.

граховите

Експериментите на Мендел върху грах

Основните принципи на генетиката са разработени от новаторските експерименти на Грегор Мендел за наследяване през 60-те години на ХХ век. Mendel кръстосано чисти линии от грахови растения (Pisum sativum) и записва наследяването на видими черти, като цвят на цветя, дължина на стъблото, форма на шушулка и цвят на шушулката.

Чертите на Мендел през 21 век

През 2010 г. екип от изследователи от Plant & Food Research в Нова Зеландия, заедно със сътрудници във Великобритания, Франция и САЩ, идентифицираха гена, който контролира цвета на цветята в граха, една от 7-те черти, които Мендел следва.

Лилавите цветя натрупват антоцианинови пигментни молекули, докато белите цветя не. Поради тази причина изследователите предполагат, че търсеният от тях ген вероятно регулира биосинтезата на антоцианин .

Намиране на гена за цвят на грахово цвете

Изследователите са знаели приблизително къде е генът в граховия геном - неговия локус - поради генетични маркери в близост. За съжаление нямаше много налична информация за граховите гени в този регион и не беше налице пълна геномна последователност. Чрез сравняване на граховите гени с гени в подобен регион при растения с напълно секвенирани геноми, като детелина и петуния, те откриха ген, който вероятно ще повлияе на производството на антоцианинов пигмент.

Ген, контролиращ производството на пигменти

Когато изследователите разгледаха ДНК последователността на същия ген в растенията с бял цъфтящ грах. те забелязаха разлика само в 1 база. Тази единична промяна на базата, от G на A, спира гена да се превърне в протеин, така че не може да включи експресията на гени. Граховите растения с тази версия на гена не произвеждат антоцианинови пигменти и имат бели цветя.

Потвърждаване на генната функция

За да тестват функцията на гена, изследователите изразиха гена преходно в листенца от грах. Те направиха това с помощта на биолистика - изстрелване на копия на генната конструкция в грахови листенца от генно оръжие. В областите на венчелистчето, където генът се експресира, цветята натрупват антоцианинов пигмент и са оцветени в лилаво.

Идентифициране на другите гени на грах на Мендел

Това е четвъртият от идентифицираните гени на черта на граховото зърно на Мендел. Изследователите вече са идентифицирали гените зад размера на растенията, цвета на граховото семе и формата на семената.

Антоцианини: важни пигментни молекули

Антоцианинът е отговорен за червените, сините и лилавите цветове, наблюдавани в много растения. Антоцианиновите пигменти са антиоксиданти - те изтриват увреждащите ДНК свободни радикали, които се отделят по време на фотосинтезата, особено по време на силна светлина. Това минимизира увреждането на ДНК на растението.

Ако ядем растения, съдържащи антоцианин, пигментните молекули изглежда правят нашите собствени антиоксидантни системи по-ефективни. Това е част от причината, поради която смесената диета от цветни плодове и зеленчуци е полезна за нашето здраве. Ето защо животновъдите се интересуват от отглеждане на плодове, които съдържат повече антоцианинови пигменти. Научете повече за това в ресурси за отглеждане на ябълки с червено месо.

Полезни връзки

Пълната статия за идентифицирането на характера на бялото цвете на Мендел е свободно достъпна на PLoS One