Вчені з’ясували для чого волоські горіхи протягом сезону чергують чоловіче і жіноче цвітіння – SEEDS
Волоський горіх еволюціонував, щоб уникнути самозапилення, розділяючи свої чоловічі та жіночі квітки в часі, причому квіти однієї статі цвітуть першими, а іншої – другими, пише SEEDS.
До того ж дерево може відрізнятися за тим, чи цвітуть вони жіночими або чоловічими квітами. Це спостерігалося як серед одомашнених горіхових дерев, так і серед їхніх диких родичів, серед яких співвідношення жіночих і чоловічих становить приблизно 1:1.
У 1980-х роках стало відомо, що все зводиться до одного генетичного локусу, як виявив аспірант Каліфорнійського університету в Девісі Скотт Глісон.
“Волоські горіхи і пекан мають часовий диморфізм, за якого вони чергують чоловіче і жіноче цвітіння протягом сезону. Це відомо з 1800-х років, але раніше не було зрозуміло на молекулярному рівні”, – розповів IFLScience Джефф Грох, аспірант з популяційної біології Каліфорнійського університету в Девісі та перший автор нової статті.
Дослідження Гроха і його колег, яке було опубліковано в журналі Science, пролило світло на визначення статі в сімействі дерев Juglandaceae, яке охоплює волоський горіх, гікорі та пекан. Вони зібрали дані з програми з розведення волоського горіха Каліфорнійського університету в Девісі, а також з місцевих чорних горіхових дерев Північної Каліфорнії на території кампусу.
Вчені з’ясували, які з них були жіночими, а які чоловічими, потім секвенували їхні геноми для пошуку закономірностей, пов’язаних із цією ознакою. Це показало, що для волоських горіхів існує два варіанти гена, який Глісон ідентифікував і який може впливати на те, яка стать буде першою під час цвітіння. Вони виявили її принаймні у дев’яти видів волоського горіха і з’ясували, що вона була стабільною системою протягом близько 40 мільйонів років.
Дослідження розглянуло дерева пекана і виявило, що в них теж є стратегія цвітіння, яка контролюється окремим генетичним регіоном, але в іншій ділянці геному, ніж у горіхових дерев. У пекана вона розвинулася приблизно на 10 мільйонів років раніше і може бути прикладом конвергентної еволюції, коли давній спільний предок запустив тенденцію, і з часом точний генетичний механізм трохи змінився.
До того ж система працює на користь збереження балансу 1:1 між жіночими та чоловічими деревами, оскільки, коли одне стає більш поширеним, інше отримує перевагу під час спарювання, зрівнюючи шанси.
Важливо, що система, яка підтримує баланс жіночих і чоловічих горіхових дерев 50:50, схожа на те, як працюють статеві хромосоми тварин. У нас, людей (як і в інших ссавців), є два структурних варіанти, X і Y хромосоми, які приблизно підтримуються в рівновазі тим, як ріст однієї з них впливає на потенціал спарювання іншої.
пише SEEDS