Ученые из Института исследований селекции растений Макса Планка совместно с коллегами из Музея естественной истории Зенкенберга и Института биофизики Чешской академии наук выяснили, как шиповник с пятью наборами хромосом размножается. Исследование было опубликовано в журнале Nature.
Исследование: как шиповник обманул природу для своего размножения
Каждый слышал про шиповник — его яркие красные плоды добавляют в чай, а масло используют в косметике. Его отличительная черта — пять наборов хромосом. Это должно было сделать растение бесплодным, однако это не так.
Freepik
Обычно у растений и животных по два набора хромосом — один от мамы, другой от папы.
Как шиповник размножается
Ученые называют это «мейозом Канина» или сбалансированной гетерогамией. Это выглядит так:
- два набора хромосом ведут себя «нормально» — соединяются, как при обычном половом размножении
- три других набора просто копируются без изменений и передаются потомству — это похоже на клонирование
Важную роль также играют центромеры — особые участки, которые удерживают вместе нити хромосом во время деления клетки.
Цветок шиповника
Ученые обнаружили, что у клонируемых хромосом гигантские центромеры — в два-три раза больше обычных. Они также хранят в себе повторы ДНК и белок CENH3, который влияет на поведение структуры во время деления клеток. Это делает их сильнее и гарантирует, что одновалентные хромосомы попадут в яйцеклетку.
Ученые отмечают, что это первый известный случай, когда размеры центромер напрямую влияют на наследование.
Многие культурные растения — пшеница, картофель — имеют несколько наборов хромосом. Их разведение часто приводит к бесплодию. Новое же открытие поможет исправить эту проблему.