В результаті інтенсивної селекції кукурудза, що вирощується в Північній Америці, володіє високою врожайністю, але це справедливо тільки коли рослина зростає в тих умовах, для яких її відбирали. До інших місць кукурудза адаптується погано і її врожайність знижується. Дослідження опубліковано в журналі.
Завдяки інтенсивному штучному відбору селекціонери змогли домогтися у кукурудзи високої врожайності. Але досі було не до кінця ясно, як змінюється в процесі селекції здатність цієї рослини пристосовуватися до змін умов середовища. Наприклад, залишалося відкритим питання про те, чи зміниться врожайність, якщо кукурудзу висадити на місцевості, що відрізняється за будь-якими кліматичними характеристиками від тієї, в якій її відбирали спочатку.
Автори дослідження вирішили вивчити це питання і перевірили, як селекція вплинула на здатності кукурудзи до адаптації. Вони вивчили популяції кукурудзи, що ростуть більш ніж на 12 тисячах ділянок у різних частинах Північної Америки. Крім геномів і фенотипічних ознак, наприклад, зростання або врожайності, вчені використовували і дані про погодні умови в тій чи іншій місцевості.
Вони виявили, що в геномах рослин є ділянки, які значно відрізняються у різних популяцій, тобто на них діяв сильний відбір. Автори вважають, що в цих регіонах розташовані гени або регуляторні елементи, які впливають на високу врожайність у конкретній місцевості, і, судячи з усього, асоціювані зі зменшеною здатністю до адаптації. Виходить, що через селекцію відбулося «генетичне збіднення», що заважає рослині пристосуватися до зміни умов, а наявна фенотипічна пластичність не здатна покрити це збіднення. Також автори припускають, що здатність до адаптації більшою мірою визначається регуляторними елементами, розташованими перед генами на відстані до 5 000 нуклеотидів.
Автори вважають, що при можливості передбачити, як поведе себе рослина з певним генотипом в різних умовах і як буде змінюватися її фенотип, в майбутньому стане простіше створювати пристосовані до різних умов сорти. Крім того, такі дані допоможуть уникнути економічних втрат при неправильній висадці культур.
Не так давно данські вчені розшифрували геном кукурудзяного початку віком понад 5 тисяч років і, порівнявши його з геномом предка кукурудзи, теосинте, змогли поглянути на еволюцію цієї рослини.