Выявлен S-локус, контролирующий самонесовместимость у роз

Розы — преимущественно перекрёстноопыляемые и высокогетерозиготные растения, что делает предсказание наследования признаков и селекцию крайне сложными. Хотя генетические факторы таких признаков, как аромат и непрерывное цветение (CF), уже изучены, S-локус, контролирующий самонесовместимость (SI), оставался не до конца выясненным, что важно для селекции на диплоидном уровне.

В исследовании, опубликованном в Horticulture Research в октябре 2022 года, была поставлена цель идентифицировать S-локус розы, изучить его сцепление с другими декоративными признаками и проследить исторические изменения частоты определённых S-аллелей.

Ключевые результаты:

  1. Идентификация S-локуса: Поиск в геномных базах данных Old Blush, R. multiflora и R. rugosa выявил 16 генов-кандидатов на роль S-RNase. Филогенетический анализ и картирование подтвердили, что гены 3D и 0A являются аллельными и кодируют истинную S-RNase, детерминанту SI в пестике.
  2. Подтверждение функции: Обширные эксперименты по опылению убедительно подтвердили, что гены 3D и 0A S-RNase определяют самонесовместимость у роз.
  3. Генетическое сцепление: Анализ сегрегации в F1-популяции показал генетическое сцепление S-локуса с геном KSN — репрессором цветения, чей нефункциональный аллель (ksn) ответственен за признак непрерывного цветения (CF).
  4. Исторический анализ S-аллелей: У старых китайских CF-сортов было идентифицировано пять S-аллелей (SC1–5). Частота сортов с SC-аллелями резко возросла после интрогрессии ksn из китайских сортов в европейские и остаётся высокой (80%) у современных культиваров.

Выводы и значение:

Исследование впервые полноценно идентифицирует S-локус розы. Показано, что S-генотипирование полезно для эффективной селекции, особенно диплоидных роз. Работа закладывает основу для изучения сцепления S-локуса с другими признаками (махровость, отсутствие шипов, устойчивость к болезням) и вносит значительный вклад в понимание генетики и селекционной практики роз.