Od ponad wieku hodowcy przywiązują gałęzie jabłoni, gdy drzewa są młode, aby poprawić wydajność upraw. Mimo iż naukowcy nadal nie rozumieją, w jaki sposób wyginanie gałęzi poprawia plony, ale praktyka ta realnie pomaga drzewom przeznaczać więcej zasobów (m.in. węgla i składników odżywczych) na wzrost reprodukcyjny (kwiaty i owoce) niż na wzrost wegetatywny (gałęzie i liście).
Czytaj też: Najwyższe drzewo Azji i drugie najwyższe na świecie namierzone. Rozmiar tego kolosa onieśmiela
Zdarzają się jednak rzadkie przypadki (poniżej 1 proc. drzew), w których to jabłonie naturalnie rosną w dół. Naukowcy z Cornell AgriTech odkryli, że tzw. “płacząca” architektura jest spowodowana pojedynczą mutacją i można to wykorzystać do zwiększenia produktywności owoców, przy jednoczesnym obniżeniu nakładów pracy. Szczegóły opisano w czasopiśmie Plant Physiology.
Jabłonie z tą mutacją dają więcej owoców
Uczeni odkryli, że przyczyną płaczącej architektury jabłoni jest pojedyncza substytucja nukleotydu w genie MdLAZY1A. Podobny efekt można uzyskać w niezmutowanych roślinach, które zostaną poddane technice edycji genów CRISPR/Cas9 – potwierdzono to w warunkach laboratoryjnych poprzez umieszczenie zmienionego allelu w standardowej odmianie jabłoni Royal Gala. Drzewo takie miało “płaczącą” budowę – rosło w dół.
Aby zidentyfikować gen, naukowcy przyjrzeli się obserwowalnym cechom u ponad 1000 potomstwa płaczących odmian i oddzielili te, które wykazywały płacz i normalny wzrost. Następnie wykorzystali zaawansowane techniki sekwencjonowania genetycznego, aby porównać dwie populacje w celu zlokalizowania determinanty genetycznej.
Prof. Kenong Xu z Cornell AgriTech mówi:
Nasze badania można wykorzystać do tego, aby istniejące odmiany jabłoni rosły w nieco inny sposób – w dół i/lub z bardziej rozłożystymi gałęziami. Dzięki temu mogą być bardziej produktywne, a to pozwala na duże oszczędności pracy związanej z wiązaniem gałęzi.
Jabłonie (Malus domestica) to jedne z najczęściej uprawianych drzew na świecie, cenione za chrupiące, słodkie owoce, którymi ludzie cieszą się od tysięcy lat. Istnieje ponad 7500 znanych odmian jabłek o smaku od słodkiego do cierpkiego i kolorze od głębokiego szkarłatu do złocistożółtego.
Czytaj też: Oto Wielki Dziadek. Najstarsze drzewo świata ujawni sekrety naszej planety
Jabłonie są zapylaczami krzyżowymi, co oznacza, że potrzebują innych jabłoni w pobliżu, aby ułatwić zapylanie. Zwykle robią to pszczoły, które przenoszą pyłek z kwiatów jednej jabłoni na drugą, co prowadzi do zapłodnienia i produkcji jabłek. Jabłonie mogą osiągać do 12 m wysokości i być uprawiane w chłodniejszym klimacie, zimą nie wydając owoców. Historycznie drzewa te są cenione ze względu na twarde, gęste drewno, które można wykorzystać do różnych celów, w tym do produkcji mebli i instrumentów muzycznych.
Z naukowego punktu widzenia jabłonie od dawna są przedmiotem badań, ponieważ posiadają złożoną strukturę genomu. To, wraz z ich długą historią uprawy, doprowadziło do dużej różnorodności genetycznej wśród odmian jabłek, z których każda ma swój niepowtarzalny smak, kolor i odporność na choroby.