Группа биологов из Китайской академии наук и Сычуаньского университета завершила работу по расшифровке эволюционной истории семейства банановых (Musaceae). Результаты их изысканий, опубликованные в журнале Current Biology, проливают свет на то, как менялся генетический материал этих растений на протяжении миллионов лет.
Исследователи создали эталонную сборку генома для раннего декоративного вида Musa exotica и сопоставили ее с данными других представителей семейства. Это позволило им реконструировать так называемый предковый кариотип — набор хромосом, характерный для общего прародителя всех банановых. Выяснилось, что изначально гаплоидное число хромосом составляло 17. Современные же виды, включая всем известный культивируемый банан, имеют от 9 до 11 хромосом.
Ученые проследили механизм этого сокращения. Оно произошло не случайно, а в результате серии сложных перестроек: слияния концов хромосом, их вложенных слияний и взаимных транслокаций. Эти изменения шли постепенно и связаны с эволюционным древом семейства, построенным на основе ДНК. Иными словами, хромосомная структура подтвердила родственные связи между разными линиями бананов.
Но на этом сюрпризы не закончились. Анализ показал, что в областях разрывов хромосом, возникших в ходе этих перестроек, сконцентрированы гены, отвечающие за синтез антоцианов — пигментов, определяющих цвет прицветников. Сравнив активность этих генов у растений с разной окраской, исследователи связали эволюцию хромосом с разнообразием внешних признаков.
Сельскохозяйственное значение работы трудно переоценить. Современные съедобные сорта бананов размножаются вегетативно, из-за чего их генетическое разнообразие крайне низко. Это делает посадки уязвимыми перед болезнями. Понимание того, как устроены геномы диких родственников и как они эволюционировали, открывает путь к выведению более устойчивых гибридов.
Ранее ученые доказали, что при высоком давлении нужно есть бананы и брокколи.