• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13 мая
Мария Азарова
877

Найден способ выращивать пшеницу с повышенным содержанием белка

4.6

Ученые выявили генетическую вариацию, которая обеспечивает повышение содержания белка примерно на 25 процентов у пшеницы, выращенной в полевых условиях, без потери урожайности.

Пшеница
Пшеница мягкая, или летняя — вид однолетних травянистых растений рода пшеница семейства злаки / © Flickr

Команда генетиков и биологов из британских Центра Джона Иннеса в Норидже и Университета Лидса, а также австралийского Аделаидского и немецкого Гейдельбергского университетов нашла способ выращивать пшеницу более высокого качества, зерно которой будет содержать больше белка. О своем открытии они рассказали в работе, недавно опубликованной в журнале Science Advances.

Пшеница мягкая, или летняя (лат. Triticum aestivum) — важнейший для человечества злак, на него приходится примерно 20 процентов белка и килокалорий, потребляемых в мире. Питательные зерна производят цветки, расположенные на боковых ветвях — колосках. Основной фактор, от которого зависит урожай, — количество колосков и цветков, образуемых соцветием. Между тем о генах или биологических процессах, контролирующих их формирование, мы знаем крайне мало: как отмечают авторы нового исследования, этот пробел частично обусловлен тем, что пшеница имеет гексаплоидный геном, состоящий из трех элементарных геномов и в длину превышающий 17 миллиардов пар нуклеотидов. То есть он в пять раз больше генома человека.

Столь сложный геном и ограничивал возможность проводить своевременные генетические анализы признаков развития, но недавние исследования предоставили необходимые ресурсы для определения генов, регулирующих развитие соцветий. В итоге специалисты получили новые возможности для повышения качества урожая.

«Каждый колосок состоит из двух колосковых чешуек и обычно дает от двух до четырех фертильных цветков. Такое расположение колосков хорошо сохранилось у дикорастущей и культурной пшеницы; однако существуют вариации, предоставляющие возможность идентифицировать гены, регулирующие архитектуру соцветия. Одна из таких вариаций — «парный колосок»: он характеризуется развитием двух колосков в отдельном узле, при этом вторичный колосок формируется непосредственно рядом с обычным первичным и ниже него. Парные колоски отличаются от других вариаций, таких как многорядные и разветвленные, которые включают несколько колосков либо удлиненных ветвей в одном узле», — пишут ученые.

Они провели скрининг парных линий, производящих колоски, в популяции пшеницы, методом под названием TILLING (Targeted Local Lesions IN Genomes, целевые локальные поражения в геномах) — это исследование функции генов, сочетающее случайный химический мутагенез, традиционно используемый генетиками, с эффективной технологией скрининга для выявления мутаций. Он не относится к ГМО и ранее позволял быстро внедрить нужный ген в существующий сорт пшеницы.

В итоге удалось идентифицировать несколько парных мутантных линий, продуцирующих колоски: две из них содержат мутации, за счет которых генерируется больше цветоносных парных колосков, в то же время примерно на 25 процентов повышается содержание белка в зерне — по сравнению с родственными линиями дикого типа. 

От A до С — WT (пшеница дикого типа) и две мутантные линии (CAD2071 и CAD1290); D — cоцветия ps1 иPs1/ps1 (потомство CAD1290) дают множественные вторичные колоски (отмечены розовым цветом) по сравнению с диким типом / © Laura E. Dixon et al., 2022

«Более высокое содержание белка связано с повышенной гидравлической проводимостью соцветия и цветоноса и большей поставкой аминокислот к колосовому стержню, чему, скорее всего, способствует образование дополнительных сосудистых пучков в стебле. <…> Наши результаты предоставляют потенциальный метод улучшения качества зерна пшеницы и демонстрируют возможность клонирования генов, контролирующих развитие соцветий полиплоидной пшеницы, с использованием подхода мутагенеза», — подчеркнули авторы работы.

Поскольку увеличение содержания белка происходит без снижения урожайности, это открытие будет экономически выгоднее для селекционеров и производителей, чем просто повышение питательной ценности пшеницы. По мнению ученых, новые сорта станут доступны агрономам через два-три года.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 мая
Василий Парфенов

Космическую компанию Илона Маска в шутку иногда называют пиротехнической — так часто ее изделия взрываются во время испытаний. Пара свежих инцидентов на тестовом полигоне в городе Макгрегор лишь подтверждают эту славу. Не успели фанаты космонавтики наладить онлайн-трансляцию из этой локации, как запечатлели сразу два взрыва подряд с промежутком всего в десятки часов.

9 часов назад
Мария Азарова

Польские исследователи впервые продемонстрировали, как три чистых нитрофенола — или их смесь, образующаяся в том числе при приготовлении шашлыка — влияют на клетки легких человека.

5 часов назад
Сергей Васильев

Биологи впервые смогли использовать метод генной модификации CRISPR для насекомых. Испытывая новый подход, они создали новые линии ГМ-жуков и тараканов.

14 мая
Василий Парфенов

Космическую компанию Илона Маска в шутку иногда называют пиротехнической — так часто ее изделия взрываются во время испытаний. Пара свежих инцидентов на тестовом полигоне в городе Макгрегор лишь подтверждают эту славу. Не успели фанаты космонавтики наладить онлайн-трансляцию из этой локации, как запечатлели сразу два взрыва подряд с промежутком всего в десятки часов.

12 мая
Мария Азарова

Авторы нового исследования проверяли, насколько выполнение второстепенного задания влияет на аргументы, которые выдвигали люди, говорящие правду или неправду.

13 мая
Алиса Гаджиева

Один из самых археологически изученных ландшафтов в мире до сих преподносит сюрпризы.

21 апреля
Александр Березин

Местные чиновники пытаются переложить ответственность за случившееся на резкое уменьшение турпотока из-за коронавируса, но цифры показывают, что ключевая проблема совсем в другом. В 2019 году на выборах в этой стране победил президент — сторонник модных зеленых идей. Вскоре там запретили продажу минеральных удобрений и двинулись к «устойчивому сельскому хозяйству». Как именно популярные «органические» идеи повлияли на еще не так давно быстро растущую местную экономику? И почему уроки шри-ланкийской трагедии могут пригодиться даже Западу и России?

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: