Бананы - один из самых популярных фруктов в мире. Но мало кто задумывается о том, как устроен этот желтый плод, сколько в нем содержится хромосом и чем он отличается от своих диких предков. Давайте разберемся!
Строение и происхождение банана
Банан представляет собой травянистое растение высотой от 3 до 9 метров. У него короткий стебель, крупные листья длиной до 3 метров и плод - банан. Само слово "банан" имеет африканское происхождение и в переводе означает "пища".
В дикой природе существует около 300 видов бананов. Наиболее известные из них:
- Банан заостренный (Musa acuminata)
- Банан бальбиса (Musa balbisiana)
Именно эти два вида стали предками современных культурных сортов банана. Вероятнее всего, бананы были одомашнены около 8 тысяч лет назад на территории современной Малайзии и Индонезии.
Международный коллектив генетиков впервые расшифровал и подготовил черновую версию полного генома дикого банана, что позволило им составить родословную этого фрукта и его культурных родственников, а также обнаружить три ранее неизвестных эпизода удвоения числа хромосом, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Генетика и хромосомы банана
Хромосомы представляют собой нити ДНК, содержащие генетический код организма. Они играют важнейшую роль в хранении, передаче и реализации наследственной информации.
Сколько же хромосом содержится в клетках банана? У банана 22 хромосомы. Это не так много, если сравнивать с человеком (46 хромосом) или кошкой (38 хромосом), но гораздо больше, чем у пшеницы (14 хромосом).
| Организм | Количество хромосом |
| Человек | 46 |
| Кошка | 38 |
| Банан | 22 |
| Пшеница | 14 |
В 2019 году был расшифрован геном дикого вида банана Musa acuminata. Оказалось, что в нем есть особые гены, отвечающие за устойчивость к вредителям и грибковым заболеваниям.
Кроме того, были обнаружены три эпизода дупликации - удвоения генетического материала на протяжении эволюции банана. Эти дополнительные копии генов и помогли диким бананам приспособиться к современным условиям существования.
Культурные сорта бананов
На сегодняшний день насчитывается около 1000 культурных сортов бананов. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), бананы выращивают более чем в 150 странах мира.
Геном культурных бананов значительно отличается от их диких предков. В ходе многовековой селекции у них повысилось число хромосом в результате полиплоидии.
Полиплоидия у бананов
Полиплоидия - это увеличение числа хромосом банана по сравнению с исходным количеством, равным 22. У культурных сортов сколько хромосом банана может составлять 33, 44 или даже 88 вместо 22!
К примеру, у одного из самых распространенных сортов - "Кавендиш" - 33 хромосомы. То есть это трисомик - организм с тройным набором хромосом дикого предка.
Последствия полиплоидии
Из-за полиплоидии большинство культурных бананов потеряли способность к половому размножению и образованию семян. Они размножаются исключительно вегетативно - черенками, отростками, делением куста.
С одной стороны, это удобно для выращивания - не нужно собирать и сеять семена. Но с другой стороны, такая генетическая однородность делает бананы очень уязвимыми для болезней и вредителей.
Основные сорта бананов
Наиболее широко в мировом масштабе выращиваются такие сорта:
- Кавендиш
- Грос Мишель
- Лакатан
- Писанг раджа
Их доля в общемировом производстве бананов составляет около 80%. Остальные 20% приходятся на прочие менее распространенные сорта.
Проблемы выращивания бананов
Из-за генетического однообразия бананы очень уязвимы для вредителей и болезней. Особенно опасны для них грибковые инфекции.
Панамская болезнь бананов
Это заболевание вызвано почвенным грибком Fusarium oxysporum. Поражает корневую систему растений, что приводит к их увяданию и гибели. В прошлом веке панамская болезнь практически уничтожила самый распространенный на тот момент сорт Грос Мишель.
Черная сигатока
Грибковое заболевание, вызываемое видами Mycosphaerella. Поражает листья и плоды банана. Может нанести огромный ущерб урожаю.
Методы борьбы с болезнями
Для решения проблемы уязвимости бананов активно ведутся исследования в нескольких направлениях:
- Создание новых устойчивых гибридных сортов
- Разработка эффективных фунгицидов
- Использование биологических методов защиты
Перспективным подходом считается применение геномных технологий - внедрение нужных генов с помощью генной инженерии.
