Чайное растение (Camellia sinensis) является основой для одного из самых любимых напитков на планете. Розовые побеги этого растения играют важнейшую роль в качестве и объеме урожая. Чем больше размер почек, тем больше листьев, но для разных сортов чая требуется свое уникальное соотношение. Несмотря на это, механизмы, регулирующие размер почек, остаются недостаточно изученными, что создает препятствия для селекции.
Независимые исследования размеров
Недавние исследования подчеркивают взаимосвязь между развитием побегов чая и множеством транскрипционных факторов, включая пути KNOX. Но их влияние на чай до конца не раскрыто, поэтому необходимо глубокое изучение ключевых генов, отвечающих за размеры почек.
Специалисты из Института исследований чая Китайской академии сельскохозяйственных наук провели тщательное исследование с использованием цифрового фенотипирования, геномного анализа и сравнительной транскриптомики. Результаты работы были опубликованы в журнале Horticulture Research.
Открытие ключевого гена
Изучая 280 образцов чая, исследователи выделили ген KNOX класса I, CsKNOX6, как главного негативного регулятора размеров почек. Эксперименты с Arabidopsis thaliana подтвердили, что повышенная активность CsKNOX6 значительно уменьшала площадь листьев, тем самым доказав его роль в замедлении роста органов.
С помощью изображений исследователи смогли количественно оценить длину, ширину и площади бутонов, выявив, что эти характеристики разнообразны и имеют высокий уровень наследуемости, указывая на сильный генетический контроль.
- Кандидаты на транскрипционные факторы KNOX класса I были идентифицированы, особенно CsKNOX6 — ключевой ген, расположенный на хромосоме 10.
- Эксперименты с образцами Arabidopsis подтвердили, что CsKNOX6 действительно выступает в роли негативного регулятора.
Это открытие открывает новые горизонты для селекции сортов чая с оптимизированными размерами почек, что может повысить качество и объем урожая. Генетические модификации через редактирование или молекулярный отбор позволяют создать сорта как для ручного, так и для механического сбора.
Работа ученых подчеркивает, как применение цифровых технологий может улучшить стратегии селекции, что, в свою очередь, приведёт к повышению урожайности и экономической ценности чая, пишет канал.
