«Бескислотный» цитрон помог проследить за распространением цитрусовых по Средиземноморью

Исследователи проследили за распространением цитрусовых по их «бескислотному» фенотипу, сообщается в Current Biology. Как выяснили авторы статьи, кислотность плодов цитрусовых связана с геном Noemi. У разновидностей цитрона «руки Будды», которые выращивали в древнем Китае и, цитрона, который выращивали в Восточном Средиземноморье, есть вариант гена, который снижает его активность и уменьшает кислый вкус цитрусовых. Иудеи использовали цитрон во время праздника урожая и вместе с еврейскими общинами это растение, по-видимому, распространилось по всему Средиземноморью.

Предположительно, цитрусовые появились около восьми миллионов лет назад в Юго-Восточной Азии — на территории современной Мьянмы, на юго-западе Китая и на северо-востоке Индии. Культивировать их начали, как минимум, три тысячи лет назад. Несмотря на большое разнообразие видов, генетики выделили четыре изначальных вида, в том числе цитрон (Cítrus médica), которые дали начало другим разновидностям цитрусовых.

Многие цитрусовые вырабатывают антоцианы, пигменты, которые придают окраску цветам, листьям и семенам этих растений, а также связаны с кислым вкусом плодов. Выработка антоцианов связана с активностью гена Ruby, кодирующего один из белков, которые регулируют синтез РНК. Мутации в этом гене приводят к появлению так называемого «бескислотного» фенотипа цитрусовых: уменьшению кислого вкуса плодов и изменению цвета их листьев, семян и цветов.

Генетики из Великобритании, США, Италии и Франции под руководством Кэти Мартин (Cathie Martin) из Центра Джона Иннеса в Норидже изучали синтез антоцианов в цитрусовых, чтобы понять их таксономию и выяснить, как происходило одомашнивание этих растений. Они выяснили, что некоторые разновидности цитрусовых потеряли способность вырабатывать антоцианы, а их плоды стали менее кислыми несмотря на наличие у них гена Ruby «дикого типа», то есть в котором не было мутаций, меняющих его активность. Как оказалось, на выработку антоцианов, помимо гена Ruby влияет ген, который ученые назвали Noemi, функции которого были раньше неизвестны. Он кодирует белок, регулирующий биосинтез антоцианов. Авторы статьи выяснили, что у некоторых разновидностей цитрусовых, обладающих «бескислотным» фенотипом, в том числе у цитрона, сладких лайма и апельсина, в гене Noemi есть мутации, «выключающие» его активность. В том числе, ученые обнаружили мутацию nDEL3` — делецию (отсутствие) участка, кодирующего последние 275 аминокислот белка.

Исследователи выяснили, что мутация nDEL3` возникла довольно давно. Она есть у цитрона пальчатого (Cítrus médica var. sarcodáctylis), «руки Будды», который называют так за характерную форму плодов, и который выращивали в древней Индии и Китае. Кроме того, эта мутация есть у этрога — разновидности цитрона, который в иудейской традиции является одним из символов праздника сбора урожая Суккот и который древние евреи стали использовать в VI веке до нашей эры. Позднее иудейские общины сыграли важную роль в распространении цитрона по всему Средиземноморью. «Кто-то полагает, что это была недавняя мутация, которая возникла на Корсике или где-то в Средиземноморье, но мы обнаружили, что она не новая», — объясняет один из авторов исследования, Эугенио Бутелли из Центра Джона Иннеса. «Это древняя мутация, которая присутствует в пальчатом цитроне, известном как «рука Будды», и [цитроне], который используется при праздновании Суккот».

Ранее израильский археоботаник Дафна Ланггут реконструировала очередность появления в Средиземноморье того или иного вида цитрусовых и пути, по которым они проникли в регион. Первым, вместе с персами, в Палестине появился цитрон, позднее с ним «познакомились» древние римляне. Следующим в Средиземноморье появился лимон, который привезли римляне, а почти на тысячу лет позднее — горькие апельсины, лайм и помело.

https://nplus1.ru