Личи - культовый фрукт: Сегодня полупрозрачная сладкая мякоть под красной колючей кожицей является освежающим и вкусным лакомством летом, особенно в Юго-Восточной Азии. Но уже более тысячелетия люди выращивают и культивируют этот тропический фрукт в южных районах Китая. Сочный ценный фрукт даже покорил императора Сюаньцзуна из династии Тан, который создал систему конных эстафет для быстрой доставки личи с ферм к императорскому двору.
Теперь ученые обнаружили новую мутацию в генах этого фрукта, которая может помочь сделать личи закуской не только в жаркие месяцы. Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature Genetics, показало, что личи мог быть одомашнен человеком из диких популяций, дважды произраставших в отдельных регионах Китая, каждый из которых отличался временем цветения. Благодаря генетическому отбору сортов с разным временем цветения, новое исследование может помочь селекционерам личи в выведении культур, приносящих плоды в разное время года.
Исследование проводилось под руководством группы ученых из Южно-Китайского сельскохозяйственного университета в Гуандуне, крупнейшей провинции Китая, производящей личи. Они предположили, что современные фрукты имели общего предка около 18 000 лет назад, до того как они были одомашнены человеком. Сравнив генетический материал 72 различных генетических селекций личи, авторы исследования обнаружили, что личи, цветущие в начале сезона в провинции Юньнань на юго-западе Китая, имеют общего предка с личи, цветущими в конце года в островной провинции Хайнань к югу от материкового Китая.
Чтобы генетически проследить историю этого фрукта, исследователи сосредоточились на популярном китайском сорте личи Fei Zi Xiao, который выращивается специально для получения желаемого вкуса и больших размеров. Названный в честь любовницы императора Сюаньцзуна Ян Гуйфэй, которая, как известно, любила личи, сорт Fei Zi Xiao благодаря своей огромной популярности и широкой доступности сохранился на протяжении многих лет. Это сделало сорт высококачественным эталонным геномом для исследований, говорит Виктор Альберт, профессор биологических наук в Университете Буффало и один из авторов исследования.
Fei Zi Xiao плодоносит в начале июня, где-то между ранними и поздними сортами, что намекает исследователям на то, что сорт является гетерозиготным, или гибридом двух исходных линий.
Сравнив генетическую последовательность диких и культурных личи, Альберт и его команда обнаружили ключевой ген, отвечающий за разницу в сроках цветения, которая затем влияет на время плодоношения дерева.
В одной из линий ДНК отсутствовала в гене, который контролирует время цветения дерева и время плодоношения личи. Эта делеция, или мутация, в гене приводит к тому, что личи цветут и плодоносят в разное время, объясняет Альберт. Если делеция найдена в геноме, личи зацветают в начале сезона. Проведя генетический анализ саженцев растений, исследователи подтвердили наличие или отсутствие этого важного гена.
Пик сезона личи приходится на короткий летний период: большинство плодов созревает с начала июня до середины июля. После сбора плоды становятся очень скоропортящимися; при комнатной температуре они хранятся всего 2-3 дня. "Одна из главных целей - попытаться разводить личи так, чтобы они были доступны в течение всего сезона, а не только в одно определенное время", - говорит Альберт.
Случайная мутация, контролирующая время цветения, - это естественное явление, - продолжает Альберт. Понимание этих мутаций и того, как работает геном личи, может привести к улучшению качества фруктов - и, возможно, позволит нам наслаждаться свежими личи круглый год.