Генетики пояснили помаранчевість моркви. Колір забезпечили мутації у трьох генах

Три гени змусили моркву стати помаранчевою у процесі селекції, про це йдеться у дослідженні, опублікованому в журналі Nature Plants. Рецесивні мутації в них дозволили овочам накопичувати більше помаранчевих пігментів: α- та β-каротину.

Культурна морква з'явилася в районі малої та центральної Азії у десятому столітті. Тоді вона була жовтою або фіолетовою, а її помаранчевий варіант виник лише через кілька століть у Європі. Звідти він і поширився по всьому світу як одна з найважливіших кормових культур та натуральний барвник, які ми знаємо на сьогодні. Досі не було остаточно зрозуміло, які зміни в геномі моркви відбулися за цей час і зробили її помаранчевою.

Дослідники з університету Північної Кароліни під керівництвом Кевіна Коу вивчили геноми різних зразків моркви наших днів. Біологи зібрали покращений референсний геном моркви — для цього використали 630 зразків диких і культурних коренеплодів. З кожного виділили ДНК та встановили послідовність фрагментів. Отримані послідовності проаналізували на перекриття та зібрали з них повний геном.

З цих геномних послідовностей вдалося відтворити і еволюційне дерево моркв — і простежити, коли культивували той чи інший сорт. Ці дані підтвердили, що моркву одомашнили в ранньому середньовіччі в районі центральної Азії, а помаранчева морква з'явилася в період відродження в Західній Європі.

Нарешті, біологи з'ясували, які гени дозволили моркві стати помаранчевою у процесі культивації. Для цього провели повногеномний аналіз асоціацій: знайшли в геномах різних зразків відмінності та простежили, які статистично пов'язані з кольором. Серед них виявилися три варіанти генів, які контролюють накопичення α- та β-каротину – помаранчевих пігментів. Ці гени виявили в локусах REC, Or та Y2. Мутації у всіх трьох генах відразу перетворювали майже всю моркву на темно-жовтогарячу.

Морква важлива не тільки для дорослої людини, але навіть для плоду в утробі матері. Дослідження показало, що морквина та капуста в дієті матері змусили плід скривити пику.