Megvan a hiányzó láncszem: így hódíthatta meg a kukorica a világot

A Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) RNS-interferencia feltérképezése segítségével feltárták a kukorica világhódításának genetikai hátterét. A kukorica a világ legnagyobb mennyiségben termelt haszonnövényei közé tartozik a búzával, rizzsel és a cukornáddal együtt.

Az emberiség mintegy 9000 évvel ezelőtt kezdte termeszteni a Mexikói-öböl mentén húzódó alföldön a kukorica ősét, a teozintét, amely a perjefélék családjának tagjaként a cirok, a rizs és a búza rokona. Az új kutatás szerint a fordulópont 5000 évvel ezután következett be, amikor a kukorica ősét az 1000-2500 méter magas Mexikói-fennsíkon honos teosinte mexicanával keresztezték. Az így létrejött kukorica immár jól tűrte a hideget és képessé vált a kontinens széles területeinek meghódítására. A kutatók nemcsak a növény nemesítésének fő mozzanatát derítették fel, hanem azt is, hogy a hiányzó láncszem valójában egy genetikai trükk volt.

A neandervölgyi kukorica

A teosinte mexicana szerepe különös módon hasonlít arra, mint amit a hűvösebb éghajlatokhoz alkalmazkodott neandervölgyi emberek töltöttek be az emberi törzsfejlődésben. A felföldi kukoricának azonban – szemben a neandervölgyiekkel – egy szaporodást támogató trükk is volt a tarsolyában.

A CSHL professzorát, Rob Martienssent a Wisconsini Egyetem kutatója, Jerry Kermicle kereste meg azzal a problémával, hogy a teozinte hidridek a keresztezések során nagyon furán viselkedtek és rendszeresen terméketlen, mag nélküli termést hoztak.

A keresztezett növények örökölt kromoszómáit elemezve fedezték fel a Teosinte Pollen Drive-nak (TPD) elnevezett mechanizmust, amelynek célja a konkurens beporzók kizárása. 

A növény ezt úgy biztosítja, hogy megmérgezi termő reproduktív sejtjeit, de csak a teozinte-kukorica hibrid pollenje hordozza a méreg és az ellenméreg génjeit. Illetéktelen pollenből így a mérgezés miatt nem lesz életképes mag. A kukoricánál tehát nemcsak a kedvező tulajdonságok, hanem egy genetikai lakat is támogatta, nem tűntek el a történelem dzsungelében, mert változatlan, háziasított változatában lehetett termeszteni.

A kutatók szerint a TPD mechanizmus felfedezése olyan áttörés, aminek komoly hasznát veheti a mezőgazdaság, például a gyomnövények elleni küzdelemben.

(Cold spring Harbor Laboratory)