Сентябрь 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Авг    
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
30  
Свежие записи

Для чего ученые красят пшеницу?

03/02/2016 ИЦиГ СО РАН

Для чего ученые красят пшеницу?

1478 СО РАН ИЦиГ СО РАН НГУ Инновации Науки о жизни Новосибирск ​​​​Ученые Федерального исследовательского центра "Институт цитологии и генетики СО РАН" (ИЦиГ СО РАН) ищут новые пути повышения устойчивости ведущих злаковых культур к неблагоприятным условиям, а также работают над повышением питательных свойств зерна пшеницы. Сделать это можно, если генетически изменить его пигмент. ​​

Внимание специалистов привлекла система генов, отвечающая за синтез пигментных соединений, которые являются природными антиоксидантами. Помимо хлорофилла, различный цвет растениям придают вещества фенольной природы — например, антоцианы окрашивают семена пшеницы и ячменя, а также стебли и другие части растений, в фиолетовый цвет. Эти вторичные метаболиты ответственны за множество функций у растений. В том числе, они обладают антимикробными свойствами и могут нейтрализовать разрушительные для клеток свободные радикалы, образующиеся при стрессовых воздействиях. Изучение синтеза таких пигментов позволяет выявить взаимосвязь между определенными вариантами генов и устойчивостью растений к абиотическому стрессу: засухе, засолению, пониженным температурам и так далее. Кроме того, растительные антиоксиданты могут быть полезны для здоровья — например, такими свойствами обладает богатая антоцианами черника. Однако она не включена в наш постоянный рацион питания, в отличие от риса, кукурузы и пшеницы.   Изучением этих культур занимается заведующая сектором функциональной генетики злаков ИЦиГ СО РАН, главный научный сотрудник Исследовательского центра продовольственной безопасности НГУ​, доктор биологических наук Елена Константиновна Хлесткина. По ее словам, в селекции сейчас популярно создание сортов злаков, зерно которых богато антоцианами, а также другими полезными веществами — каротиноидами. Работы в области генетических основ биосинтеза фенольных пигментов широко ведутся за рубежом на рисе и кукурузе. В исследованиях пшеницы в этом направлении ведущие позиции, без преувеличения, занимают российские ученые. Результаты их фундаментальных исследований востребованы практиками в селекционных центрах по всему миру и являются основой для международного сотрудничества.  Сейчас ИЦиГ СО РАН​ реализует совместный проект с Институтом генетики и цитологии НАН Беларуси, посвященный молекулярно-генетическим механизмам окраски зерна злаков и плодов овощных культур. Специалисты ставят перед собой задачи как фундаментального, так и прикладного характера. В частности, речь идет о разработке маркеров для генов, связанных с синтезом пигментных соединений — например, каротиноидов томатов. От состава этих соединений зависят вкус, питательная ценность и продолжительность хранения (лежкость) плодов. Ожидается, что в ИЦиГ СО РАН  из Минска приедет ученый, чтобы на базе федерального исследовательского центра провести работы, связанные с изучением тонкой функциональной организации генов пасленовых.   — Со своей стороны мы в большей степени охватываем ту часть проекта, которая касается злаковых растений, и проводим серию физиологических экспериментов по подбору ДНК-маркеров для селекции, — рассказывает Елена Хлесткина.  Ученые устанавливают взаимосвязь между наличием определенных вариантов генов, регулирующих синтез пигментов, и устойчивостью растений — их проверяют на радиорезистентность, а также на способность переносить засуху и противостоять засолению почвы.     Некоторые модели, изучаемые вИЦиГ СО РАН, параллельно тестируются в Международном центре улучшения кукурузы и пшеницы в Мексике. Если выяснится, что синтез антоцианов в стебле, листе и дру​гих частях растений, повышает засухоустойчивость, то соответствующие гены начнут вводить в злаковые в проблемных регионах, чтобы повысить урожайность. Итоги полевых исследований ожидаются через два-три года, поскольку специалистам нужно доказать: положительный результат экспериментов можно воспроизвести.  Дальнейшая фундаментальная цель ученых ИЦиГ СО РАН  — проследить особенности эволюции отдельных генов как самой пшеницы, так и растений в целом, ведь биосинтез фенольных соединений является отличной моделью для генетических исследований. К работам Елены Хлесткиной проявляют большой интерес селекционеры из Болгарии и Сербии — возможно, в будущем ИЦиГ СО РАН ожидает новый виток международного сотрудничества.   Созданием новых сортов планируют заняться и специалисты Сибирского НИИ растениеводства и селекции. В частности, ведущий научный сотрудник лаборатории генофонда растений СибНИИРС доктор сельскохозяйственных наук Петр Иванович Степочкин планирует совместно с Е.К. Хлесткиной проводить се​лекцию пшеницы полбы, которая будет иметь окрашенное зерно, богатое антиоксидантными соединениями. Подходы по ДНК-диагностике, поставленные в секторе функциональной генетики злаков ИЦиГ, помогут по меньшей мере вдвое ускорить получение новых форм этой зерновой культуры.     Сейчас Елена Хлесткина и ее группа готовы развивать еще одно интересное направление. В сотрудничестве с заведующими лабораториями НИИ физиологии и фундаментальной медицины доктором биологических наук Тамарой Геннадьевной Амстиславской и кандидатом биологических наук Марией Александровной Тихоновой планируется тестирование двух линий пшеницы, отличающихся по окраске зерна. Его будут добавлять к корму для мышей, чтобы изучать старение и нейродегенеративные заболевания человека — ​болезни Паркинсона и Альцгеймера. Эксперименты покажут, смогут ли природные антиоксиданты, содержащиеся в окрашенном зерне, оказывать превентивное действие в развитии этих процессов. Если результаты будут положительными, ученые разработают рекомендации по включению в рацион питания отрубей или отрубного хлеба, полученного из таких сортов пшеницы.  Павел Красин​

Для чего ученые красят пшеницу?

03/02/2016 ИЦиГ СО РАН

Для чего ученые красят пшеницу?

1477 СО РАН ИЦиГ СО РАН НГУ Инновации Науки о жизни Новосибирск ​​​​Ученые Федерального исследовательского центра "Институт цитологии и генетики СО РАН" (ИЦиГ СО РАН) ищут новые пути повышения устойчивости ведущих злаковых культур к неблагоприятным условиям, а также работают над повышением питательных свойств зерна пшеницы. Сделать это можно, если генетически изменить его пигмент. ​​ Читать далее »

Для чего ученые красят пшеницу?

03/02/2016 Новости институтов , Новости СО РАН

Для чего ученые красят пшеницу?

1476 СО РАН ИЦиГ СО РАН НГУ Инновации Науки о жизни Новосибирск ​​​​Ученые Федерального исследовательского центра "Институт цитологии и генетики СО РАН" (ИЦиГ СО РАН) ищут новые пути повышения устойчивости ведущих злаковых культур к неблагоприятным условиям, а также работают над повышением питательных свойств зерна пшеницы. Сделать это можно, если генетически изменить его пигмент. ​​ Читать далее »