Skąd się wzięły truskawki?
Truskawki należą do najpopularniejszych owoców na świecie, jednak ich pochodzenie okazało się znacznie bardziej skomplikowane, niż przypuszczali badacze. Międzynarodowy zespół naukowców opracował nową metodę analizy DNA, dzięki której udało się odtworzyć historię ewolucyjną współczesnej truskawki. Badanie ujawniło, że genom tego owocu powstawał etapami w wyniku łączenia materiału genetycznego różnych gatunków roślin.
Wiele ważnych dla człowieka roślin posiada wyjątkowo złożone genomy. Są one efektem wielokrotnych procesów powielania całych zestawów chromosomów oraz krzyżowania się różnych gatunków. Takie organizmy określa się mianem poliploidów.
Osiem przodków truskawki
W przypadku truskawki sytuacja jest szczególnie interesująca. Jej genom zawiera aż osiem zestawów chromosomów pochodzących od różnych przodków. To sprawia, że ustalenie jej dokładnego rodowodu jest niezwykle trudne, zwłaszcza gdy część jej dawnych gatunków już wyginęła lub nie została jeszcze odkryta.
Naukowcy postanowili wykorzystać do badań specjalne sekwencje DNA zwane retrotranspozonami. Są to fragmenty materiału genetycznego, które potrafią kopiować się i przemieszczać w obrębie genomu.
Choć przez lata uznawano je za mało istotne, okazało się, że mogą działać niczym biologiczne znaczniki czasu. Pozostawiają bowiem ślady charakterystyczne dla konkretnych etapów ewolucji, pozwalając odtworzyć dawne wydarzenia zapisane w genomie roślin.
Trzy wielkie wydarzenia w historii truskawki
Nowa metoda analizy pozwoliła badaczom wyodrębnić cztery główne części genomu współczesnej truskawki oraz ocenić, kiedy dochodziło do ich łączenia. Według wyników badań proces ten przebiegał etapami. Kluczowe wydarzenia miały miejsce około 3,1-4,2 miliona lat temu, następnie między 1,9 a 3,1 miliona lat temu, a ostatni ważny etap nastąpił od 0,8 do 1,9 mln lat temu. Każde z tych zdarzeń dokładało kolejne fragmenty DNA, które ostatecznie stworzyły genom dziś znany z uprawianych na całym świecie truskawek.
Analiza potwierdziła związki części genomu z dzikimi gatunkami truskawek, jednak jednocześnie podważyła wcześniejsze hipotezy dotyczące niektórych przodków tej rośliny. Badacze sugerują, że część gatunków przyczyniła się do powstania współczesnej truskawki, mogła wyginąć lub nie została jeszcze odnaleziona. To pokazuje, jak skomplikowana potrafi być historia ewolucyjna roślin.
Nowe narzędzie może okazać się przydatne także w badaniach na innych organizmach, w tym pszenicy, bawełnie czy trzcinie cukrowej. Lepsze poznanie ich historii genetycznej może pomóc naukowcom w identyfikacji genów odpowiadających za pożądane cechy, takie jak odporność na choroby czy suszę.
Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Horticulture Research.
