Вчені встановили послідовність геномів двох видів інжиру та оси-опилювача

Міжнародна група вчених з Китаю, Тайваню і США успішно секвенувала і проаналізувала геноми китайського баньяна (Ficus microcarpa), відомого своїм незвичайним повітряним корінням; Ficus hispida, родинний вид інжиру, позбавлений повітряного коріння; і Eupristina verticillata, оси, що розвивається одночасно з баньяновим деревом.

Вони визначили області в геномі баньянового дерева, які сприяють розвитку його незвичайних повітряних коренів і підвищують його здатність передавати сигнали осе-запилювачу, і виявили у Ficus hispida область, що визначає підлогу.

«Розуміння еволюційної історії видів фікусів і їх ос-запилювачів важливе, тому що їх здатність давати великі плоди в різних середовищах проживання робить їх ключовими видами в більшості тропічних лісів», - сказав професор Рей Мін, дослідник з Університету Іллінойсу.

Щоб краще зрозуміти їхній еволюційний розвиток, вчені проаналізували геноми двох видів інжиру, Ficus microcarpa і Ficus hispida, а також геноми Eupristina verticillata, оси, що досвідила Ficus microcarpa.

«Коли ми секвенували геноми дерев, ми виявили більше сегментарних дупликацій в геномі баньянового дерева, ніж у Ficus hispida, інжиру без повітряного коріння», - сказав професор Мінг. «Ці дубльовані області становлять близько 27% геному».

Диплікації збільшили кількість генів, що беруть участь у синтезі та транспорті ауксинів, класу гормонів, які сприяють зростанню рослин.

Дубльовані області також містили гени, що беруть участь в імунітеті рослин, харчуванні та виробництві летючих органічних сполук, які сигналізують про запилювачів.

«Рівні аукціону в повітряному корінні в п'ять разів вище, ніж у листях дерев з повітряним корінням або без них», - сказав професор Мін.

"Підвищений рівень ауксину, мабуть, спровокував утворення повітряного коріння. Дубльовані області також включають гени, які кодують світловий рецептор, що прискорює вироблення ауксину ".

Коли дослідники вивчили геном оси Eupristina verticillata і порівняли його з геномом інших споріднених ос, вони виявили, що оси зберігають гени рецепторів запахів, які виявляють ті ж запахи, які виробляють фігові дерева.

Ці геномні сигнатури є сигналом коеволюції між фіговими деревами і осами.

Автори також виявили ген, специфічний для Y-хромосоми, який експресується тільки в чоловічих рослинах Ficus hispida і трьох інших видів інжиру, які виробляють окремі чоловічі і жіночі рослини, стан, відомий як двудомність.

«Цей ген був двічі продубльований у геномах двудомних, що дало рослинам три копії гена», - сказав професор Мін. «Але види фікусів, у яких чоловічі та жіночі квітки разом на одній рослині, мають тільки одну копію цього гена».

«Це переконливо свідчить про те, що цей ген є домінуючим фактором, що впливає на визначення статі».

Результати опубліковані в журналі Cell.