Китайские ученые из Северо-Западного университета сельского и лесного хозяйства в Янлине определили ген, который контролирует количество боковых побегов у яблони. Открытие, описанное в журнале Plant Cell Reports, может изменить подходы к формированию кроны деревьев в промышленных садах, где архитектоника растения напрямую влияет на урожайность.
Ген, получивший название MdAGL29, действует как естественный тормоз, подавляя рост ветвей. Исследователи обнаружили, что гормоны-цитокинины, которые садоводы применяют для стимуляции ветвления, одновременно снижают активность этого гена. Чтобы проверить свою гипотезу, ученые перенесли ген яблони в геном тополя – модельного растения в генетике. Модифицированные деревья выросли с меньшим количеством ветвей, чем контрольные образцы, что подтвердило сдерживающую функцию MdAGL29.
Механизм его работы связан с другими генами-регуляторами. MdAGL29 активирует гены MdBRC1 и MdBRC2, которые не дают пазушным почкам развиваться в полноценные побеги. Когда внешний стимул, например гормон, подавляет MdAGL29, вся цепочка отключается, и дерево начинает активнее ветвиться.
Управление активностью MdAGL29 открывает новые возможности для селекционеров. С его помощью можно выводить сорта яблонь с заранее заданной структурой кроны, идеально подходящей для садов высокой плотности. Это потенциально позволит сократить затраты на ручную обрезку и отказаться от химических стимуляторов роста.
Авторы исследования отмечают, что пока ключевые выводы сделаны на основе экспериментов с тополем. Теперь предстоит подтвердить их в ходе опытов непосредственно с различными сортами яблони, используя методы генной инженерии или выявляя естественные вариации гена.