Мутация в единственном рисовом гене отменяет межвидовое гибридное бесплодие

Их успех, как ожидают, поможет объяснить генетическое основание межвидового гибридного бесплодия, которое важно не только для понимания эволюционной биологии видообразования, но также и для улучшения зерновых культур для производства продуктов питания.Есть только две культурных рисовых разновидности: азиатский один (Oryza sativa) и африканский (O. glaberrima). Африканская разновидность терпима к различным неживым и биотическим усилиям, таким как высокая температура, обеспечивая ценный источник генов, которые могли быть полезными в производстве риса.

Однако межвидовой репродуктивный барьер стоит на пути использования африканских разновидностей в программах разведения с азиатскими разновидностями. Заводы получили из скрещивания двух урожаев разновидностей почти семена, когда они выращены. Это известно как гибридное бесплодие.

Чтобы определить причину этого бесплодия, доцент Йохеи Койд и Адъюнкт-профессор Акира Кэнэзоа из Университета Хоккайдо наряду с их Старшим научным сотрудником сотрудников Йошимичи Фукутой от JIRCAS и профессором Ютэкой Окумото из Киотского университета сосредоточились на локусе S1, который, как известно, вовлечен в гибридное бесплодие. Команда создала многочисленные гибридные семена heterozygous для местоположения S1, которые были тогда подвергнуты озарению луча тяжелого иона, чтобы вызвать мутации. Эксперименты озарения проводились в RIKEN.

Проверяя на мутантов, они нашли заводы, которые привели к семенам, таким образом плодородным, несмотря на то, чтобы быть heterozygous для местоположения S1. Последующий генный анализ местоположения S1 нашел удаление в peptidase-кодирующем гене под названием SSP. Когда команда принесла неповрежденный SSP в азиатские разновидности экспериментами преобразования и пересекла transformant с мутантом, это возвратило гибридное бесплодие, показав, что SSP причинный.

Интересно, одно только преобразование не показало бесплодие, предположив, что SSP обязателен, но не достаточен для гибридного бесплодия.Команда тогда исследовала эволюционные пути SSP и нашла, что ген присутствует только в африканских разновидностях и некоторых других диких разновидностях, не в азиатской. Это показывает, что ген был приобретен или проиграл в определенных эволюционных путях и поддержал межвидовые границы.

“ Наше исследование показывает, что межвидовой репродуктивный барьер может быть преодолен разрушением единственного гена. Дальнейшее исследование могло помочь улучшить программы разведения и увеличить рисовые урожаи, чтобы обратиться к нехватке продовольствия в росте численности населения, ” говорит Йохеи Койд.


Блог Ислама Уразова