Введение

Род цветковых растений из семейства злаковых (Poaceae). Zea — род цветковых растений из семейства злаковых. Наиболее известный вид — Z. mays (известный как кукуруза, маис или индейская кукуруза), одна из важнейших сельскохозяйственных культур для человечества во многих регионах мира. Четыре диких вида обычно называют теосинтами и они произрастают в Мезоамерике.

Этимология

Зея происходит от греческого названия (ζειά) другого злака, предположительно спельты.

Признанные виды

Пять признанных видовых названий в роде: единственный одомашненный таксон в роде Zea. Род разделен на два секции: Luxuriantes, включающую Z. diploperennis, Z. luxurians, Z. nicaraguensis, Z. perennis; и Zea, включающую Z. mays. Первая секция характеризуется темными окрашенными перетяжками, состоящими из гетерохроматина, которые расположены на концах большинства хромосомных плеч, в то время как у большинства подвидов секции Zea может быть от нуля до трех перетяжек между каждым концом хромосомы и центромерой и очень мало концевых перетяжек (за исключением Z. m. huehuetenangensis, у которой много крупных концевых перетяжек).

Описание

При этом встречаются как однолетние, так и многолетние виды теосинта. *Z. diploperennis* и *Z. perennis* являются многолетними, в то время как все остальные виды – однолетними. Все виды диплоидны (n=10), за исключением *Z. perennis*, который является тетраплоидным (n=20). Различные виды и подвиды теосинта можно легко различить по морфологическим, цитогенетическим, белковым и ДНК различиям, а также по географическому происхождению. Эти два многолетних вида симпатричны и очень похожи, поэтому некоторые считают их одним видом. Наиболее загадочным теосинтом многие считают *Z. m. huehuetenangensis*, который сочетает в себе морфологию, сходную с *Z. m. parviglumis*, с множеством концевых хромосомных перетяжек и положением изозима, промежуточное между двумя секциями. Считается, что *Zea nicaraguensis* является наиболее фенотипически отличительным и одновременно наиболее уязвимым видом теосинта. Этот теосинт хорошо растет в затопленных условиях вдоль 200 метров прибрежной эстуарной реки на северо-западе Никарагуа. Теосинты во многом напоминают кукурузу, особенно по морфологии метелки (мужского соцветия). Теосинты отличаются от кукурузы прежде всего многочисленными ветвями, каждая из которых несет пучки характерных, мелких женских соцветий. Эти колоски созревают, образуя двухрядный "початок" из пяти-десяти треугольных или трапециевидных, черных или коричневых члеников, каждый из которых содержит одно семя. Каждое семя заключено в очень твердую плодную оболочку, состоящую из чашечки или углубления в оси и жесткой нижней колосковой чешуи. Это защищает их от пищеварительных процессов жвачных животных, питающихся теосинтом, и способствует распространению семян с их экскрементами. Семена теосинта проявляют некоторую устойчивость к прорастанию, но быстро прорастают при обработке разбавленным раствором перекиси водорода.

Происхождение кукурузы и взаимодействие с теосинтами

Кукуруза – это трава, родственная сорго и более отдалённо – рису и пшенице. Род Zea тесно связан с Tripsacum, гамаграссом. Теосинты являются ключевыми компонентами одомашнивания кукурузы, однако мнения о том, какие таксоны в этом участвовали, расходятся. Согласно наиболее распространённой эволюционной модели, культура произошла непосредственно от Z. m. parviglumis путём отбора ключевых мутаций; однако в некоторых сортах до 20% её генетического материала поступило от Z. m. mexicana посредством интрогрессии. Все виды теосинте, за исключением никарагуанского, могут расти на кукурузных полях или в непосредственной близости от них, что создаёт возможности для интрогрессии между теосинте и кукурузой. Гибриды первого и последующих поколений часто встречаются в полях, но скорость обмена генами относительно невелика. Некоторые популяции Z. m. mexicana проявляют вавиловскую мимикрию на посевах кукурузы, приобретая кукурузоподобную форму в результате селективного прополки, осуществляемой фермерами. В некоторых районах Мексики теосинты рассматриваются фермерами как злостный сорняк, в то время как в других районах они считают его полезным сопутствующим растением и способствуют его интрогрессии в кукурузу.

Генемика

Поток генов от генетически модифицированной кукурузы к сорнякам теосинте приводил лишь к появлению ГМ-теосинта с тем же признаком, однако такой результат не всегда наблюдается.