Надежды на генетическое разнообразие бананов возложили на горы Юго-Восточной Азии

В ходе экспедиций на север Вьетнама, в верхний Лаос и в китайскую провинцию Юньнань ботаники обнаружили уникальные межвидовые гибриды и морфологические варианты остроносых, голубых бирманских и юннаньских бананов, а также бананов Бальбиса. Образцы этих диких родственников культурных бананов отсутствуют в мировых коллекциях. Но, поскольку региону угрожает обезлесение, важный для селекции и выведения новых сортов генетический материал может быть утрачен. К таким выводам пришли ученые после двух экспедиций в Юго-Восточную Азию — родину диких бананов. Результаты их исследования опубликованы в журнале PLoS One.

Бананы, которые закрепились в рационе людей по всему миру — это ягоды травянистых растений семейства Musaceae (Банановые). Центром их происхождения считается Юго-Восточная Азия, на что впервые указывал еще Николай Вавилов. Семейство банановых включает три рода и несколько десятков видов, но возделывание культурных бананов опирается преимущественно на вид Musa acuminata — банан заостренный. Из него был получен гибрид Musa × paradisiaca, а затем и сотни сортов бананов. Столь низкое биоразнообразие привело к тому, что вся культура бананов стала очень уязвимой: так, Панамская болезнь в свое время практически уничтожила сорт Гро-Мишель, да и в целом большую часть сортов давно перестали выращивать из-за их неустойчивости к грибковым и бактериальным инфекциям, нематодам и черным долгоносикам.

Ученые под руководством Кристофа Дженни (Christophe Jenny) из Центра международных сельскохозяйственных исследований в Монпелье изучили диких родственников современных культурных бананов. В 2018 и 2019 годах они провели две экспедиции в ареал рода Musa, который охватывает север Вьетнама, Лаос и китайскую провинцию Юньнань. На фермах, полях, в лесах и вдоль дорог они собирали листья бананов, из которых в дальнейшем секвенировали геномные последовательности.

Ботаникам удалось обнаружить три кластера внутри вида Musa balbisiana (банан Бальбиса), причем один из них можно считать диким и не пересекающимся с одомашненными бананами. Носители таких генов встречаются в горных районах Лаоса, Китая и северо-западного Вьетнама, а представители двух одомашненных кластеров — на низинах. Среди четырех кластеров вида Musa itinerans один также оказался эндемичной дикой формой из высокогорных районов Лаоса и Юньнаня. Сейчас образцы этих форм отсутствуют в мировых коллекциях.

На севере Лаоса ученые обнаружили три морфологических варианта Musa burmannica — подвида банана заостренного Musa acuminata, который генетически существенно отличался от уже известных подвидов этого банана. Также ботаники встретили ранее неизвестный межвидовой гибрид юннаньского (M. yunnanensis) и заостренного бананов. Авторы отметили, что важно изучить и остальные районы Юго-Восточной Азии, потому что им угрожает обезлесение, и уникальное генетическое разнообразие диких бананов может быть утрачено для селекционных программ.

В мире уже есть примеры успешного применения генетического разнообразия диких бананов для борьбы с вредителями культурных. Недавно власти Австралии и Новой Зеландии впервые одобрили коммерческое производство и употребление в пищу сорта бананов QCAV-4, которые стали устойчивыми к панамской болезни благодаря геномному редактированию.