Найден способ выращивать пшеницу с повышенным содержанием белка
Ученые выявили генетическую вариацию, которая обеспечивает повышение содержания белка примерно на 25 процентов у пшеницы, выращенной в полевых условиях, без потери урожайности.
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.
«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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
В колониях голых землекопов царит железный порядок: потомство приносит только одна самка — королева. Остальные в размножении не участвуют и трудятся на благо сообщества. Более 40 лет ученые пытались понять, как именно королеве удается подавлять репродуктивную функцию сородичей. К ответу приблизилась международная команда биологов.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии