Ученые Китая нашли в рисе «эгоистичный» генетический элемент

Китайские ученые нашли в рисе тот же «эгоистичный» генетический элемент, что был ранее обнаружен у мышей и нематода. Это первый прецедент обнаружения подобных элементов в растениях, ставящий под вопрос знаменитый Менделеевский закон о сегрегации. Статья с описанием нового открытия была опубликована ведущим научным журналом Science 8 июня 2018 года. Авторами статьи являются д-р Юй Сяовэнь (Xiaowen Yu) и проф. Чжао Чжиган (Zhigang Zhao), сотрудники Сельскохозяйственного колледжа при Нанкинском аграрном университете. Ученый, член Китайской академии инженерных наук, Вань Цзяньминь (Jianmin Wan) выступил ответственным автором данной научной работы.

Что такое «эгоистичные» гены? В основе менделеевской генетики лежит концепция, согласно которой гаметы демонстрируют равную способность нести две родительских копии гена. Потомственные признаки могут ближе напоминать характеристики отца или матери. Аналогичной особенностью обладает «эгоистичный» генетический элемент в рисе. Более того, подобные «эгоистичные» гены ослабляют преимущества гибридов O. sativasspjaponica (DJY1).

Теоретически, гибриды Indica/japonica демонстрируют на 15% большую урожайность по сравнению с существующими модификациями indica/indica. Однако, стерильность гибрида, включая пыльцовую стерильность, недоразвитый зародышевый мешок и низкий коэффициент приживаемости семян, является неизменным спутником гетерозиса. Согласно результатам исследования группы ученых под руководством проф. Ваня, подобный феномен вызывается «эгоистичными» генетическими элементами.

Данные элементы распространены среди эукариотических геномов, но их роль до сих пор остается под вопросом. Группа специалистов Нанкинского аграрного университета под руководством проф. Ваня обнаружила механизм гибридной стерильности, вызываемой «эгоистичным» генетическим элементом. В мужском стерильном локусе гибрида O. sativasspjaponica (DJY1) и дикого риск (Oryzameridionalis) существуют два тесно связанных между собой гена ORF2 и ORF3. ORF2 aбортирует пыльцу спорофилическим образом, а ORF3 защищает ее при помощи гаметофитного механизма. Более того, широко совместимые сорта, созданные с использованием технологии CRISPR, способствуют использованию мощного гетерозиса в рисоводстве.