Изучение адаптации культурных растений к неблагоприятным факторам окружающей среды – актуальная научная задача, имеющая непосредственно прикладное значение. Ее решение во многом основано на положениях закона гомологических рядов в наследственной изменчивости, которые были сформулированы Николаем Вавиловым в 1920-ые годы (о значении закона для современной науки и селекции – см.доклад директора ВИР Елены Хлесткиной на Вавиловских чтениях-2020). В частности, при изучении озимой и яровой пшеницы, собранных в разных районах России и Западной Европы, которые относились к восьми ботаническим видам, Николаю Ивановичу удалось выявить определенную закономерность в распределении форм на восприимчивость и устойчивость к паразитам.
Одна из функций, которая способна защитить растения от вредных факторов, – наличие трихом: опушение листовых пластин и колосковых чешуек у злаков и плодов, колючки у розы и огурца, ворсинки у росянки и волокна у хлопчатника.
Проявление трихом у растений очень разнообразно, но функция у них общая. Это позволяет объединять формирующие эти признаки гены в гомологические ряды. Руководитель лаборатории постгеномных исследований Наталия Швачко, и.о. руководителя отдела генетических ресурсов плодовых культур Надежда Тихонова и научный сотрудник Татьяна Семилет провели сравнительный литературный анализ механизмов образования трихом у разных видов растений и предположили возможности использования этих данных для ускорения разработки селекционного материала.
В настоящее время не для всех видов растений выявлены гены-кандидаты, разные аллельные состояния которых определяют наличие или отсутствие трихом на той или иной части растения. Например, у розы доминантное состояние обоих генов, ответственных за развитие трихом, контролирует наличие жестких колючек, а в рецессивном состоянии образуются мягкие, практически незаметные колючки. Однако уже на основании имеющихся данных ученые могут устанавливать закономерности и предполагать наличие генов, которые отвечают за хозяйственно-ценные признаки растений.
Источники:
Трихомы у высших растений: гомологические ряды в наследственной изменчивости и молекулярно-генетические механизмы, Н. А. Швачко, Т. В. Семилет, Н. Г. Тихонова; Генетика, Том 56, Номер 11, 2020, с. 1320-1332
Феномен Н. И. Вавилова, В.И. Глазко, д. с.-х. н., Известия ТСХА, выпуск 3, 2007 год
Закон гомологических рядов Николая Вавилова, Биолог Игорь Лоскутов о безлигульности злаков, геноме зерновых культур и способах определения ортологичных генов растений. ПостНаука; https://postnauka.ru/video/84633
Подпись к рисунку: разнообразие типов трихом: а, в – простые многоклеточные, б – простые одноклеточные и г – железистые. Источник – журнал “Генетика”, Том 56, Номер 11, 2020, с. 1320-1332
