Китайские учёные определили гены, которые отвечают за устойчивость джекфрута к низким температурам. Результаты исследования, проведённого в Институте субтропических культур Гуанси, могут помочь в создании новых, более холодостойких сортов этого тропического растения, что расширит географию его выращивания.
Джекфрут, известный своими самыми крупными в мире плодами, растущими на деревьях, крайне чувствителен к холоду. Падение температуры ниже 5–7°C приводит к опадению цветов и завязей, а регулярные заморозки наносят ущерб деревьям. Это остаётся главным препятствием для промышленного культивирования джекфрута в субтропических регионах.
Исследователи впервые провели полный геномный анализ семейства генов-регуляторов MYB у джекфрута. Эти гены работают как «переключатели», активируя или деактивируя другие участки ДНК в ответ на внешние условия. Всего в геноме растения выявили 298 таких генов. Анализ их структуры показал, что многие из них содержат элементы, реагирующие на низкие температуры.
Чтобы проверить свои выводы, учёные сравнили реакцию на холод двух сортов джекфрута: местного, из провинции Гуанси, и завезённого из Таиланда. Во время естественных заморозков в феврале 2022 года в городе Наньнин, когда температура опускалась до 3°C, исследователи взяли образцы листьев у растений обоих сортов.
Последующий анализ показал, что листья тайского сорта покрылись характерными водянистыми пятнами – признаком повреждения от холода. Растения из Гуанси пострадали значительно меньше. Биохимические тесты подтвердили, что местный сорт активнее вырабатывал антиоксидантные ферменты, которые защищают клетки от повреждений при стрессе. При этом уровень маркеров разрушения клеточных мембран у него был заметно ниже. Учёные установили, что эти различия в защитных механизмах напрямую связаны с разной активностью 13 генов из семейства MYB.
Результаты исследования дают селекционерам конкретный список генов-кандидатов для выведения морозостойких сортов джекфрута. Использование методов генного редактирования и маркерной селекции на основе этих данных позволит ускорить создание культур, способных выживать в более прохладном климате. Это открывает перспективы для расширения плантаций джекфрута в новые, ранее считавшиеся рискованными для этой культуры регионы.