Международная группа ученых установила, что вес плодов томата определяется его генами более чем на 92%, в то время как условия выращивания почти не играют роли. Это открытие, опубликованное в журнале Theoretical and Applied Genetics, может серьезно ускорить селекцию новых сортов, устойчивых к климатическим изменениям.
Исследователи проанализировали 166 сортов томатов, включая диких предков, полуодомашненные и современные культурные разновидности. Растения выращивали в четырех климатически разных регионах: в Турции (Анталья), Испании (Валенсия) и США (штаты Флорида и Джорджия). Несмотря на различия в почве, температуре и влажности, генетически запрограммированный размер плодов оставался стабильным.
Команда применила комплексный геномный анализ, изучив не только точечные мутации, но и более крупные структурные изменения в ДНК. Это позволило выявить конкретные участки генома, которые отвечают за вес плода. Некоторые из них, например, на пятой хромосоме, оказались надежными маркерами, которые можно использовать в селекции независимо от того, где будет выращиваться новый сорт.
В ходе работы подтвердился и эволюционный парадокс: многовековой отбор томатов по размеру привел к тому, что в геноме современных сортов почти не осталось разнообразия именно в тех участках, которые контролируют этот признак. Это усложняет дальнейшее улучшение культурных сортов, так как селекционерам не хватает исходного генетического материала.
На основе полученных данных ученые создали компьютерные модели для прогнозирования веса томатов по их геному. Эти инструменты позволят селекционерам отбирать перспективные растения на ранней стадии, не проводя длительных и дорогостоящих полевых испытаний. Разработанный подход также применим для ускорения селекции других сельскохозяйственных культур.