Исследователи из Сколтеха и Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур (ВНИИМК) провели генетический анализ российских линий подсолнечника и выявили генетические маркеры, по которым можно предсказывать состав токоферолов масла — важного признака качества масел.
Результаты исследования опубликованы в журнале G3: Genes, Genomes, Genetics. Токоферолы – класс химических соединений, многие из которых обладают активностью витамина Е. Существует четыре типа токоферолов: альфа, бета, гамма и дельта, при этом активность витамина Е убывает от альфа к дельта токоферолу, а антиоксидантные свойства, наоборот, возрастают. Для производства салатных масел отбирают подсолнечник с повышенным содержанием альфа и бета токоферолов, чтобы увеличить поступление витамина Е в организм человека. А для производства масел для жарки требуется повышенное содержание гамма и дельта токоферолов, которые предохраняют масло от появления вредных продуктов термоокисления при жарке.
Маркерная селекция, позволяющая в короткие сроки выводить новые сорта с использованием генетической информации, активно применяется во всем мире. С помощью технологий секвенирования ДНК и массового генотипирования получают генетические профили культурных растений. Анализируя и сопоставляя их с данными полевых наблюдений, можно найти генетические маркеры полезных для сельского хозяйства признаков. С их помощью предсказываются свойства и ценность растения на основании только его генетического профиля.
«Мы проанализировали ценные селекционные линии, полученные нашими коллегами из ВНИИМКа. Для этого мы провели высокопроизводительное генотипирование потомства контрастных по содержанию токоферолов линий подсолнечника. Затем с помощью генетического анализа установили, какие части генома растения связаны с составом токоферолов. Мы нашли четыре генетических маркера, с помощью которых можно предсказать состав токоферолов у подсолнечника», – рассказывает первый автор исследования, аспирант Сколтеха, сооснователь стартапа «Ойл Джин» Рим Губаев.
Найденные генетические маркеры позволят предсказывать состав токоферолов при получении новых линий подсолнечника, а значит, быстрее выводить сорта, подходящие для производства заправочного масла и масла для жарки. «Подсолнечник был выбран нами не случайно: это один главный источников растительных жиров, а Россия – основной мировой производитель подсолнечного масла. Полученные маркеры будут использованы для разработки тест-систем в рамках стартапа OilGene, основанного в Сколтехе», – рассказывает соавтор исследования, сотрудник Сколтеха, сооснователь стартапа «Ойл Джин» Степан Болдрев.
«Работа над проектом позволила нам накопить необходимые знания и собрать команду единомышленников, которые хотят помогать селекционерам использовать генетику для создания новых коммерческих сортов. Мы основали стартап «Ойл Джин», который будет ориентироваться на решение практических задач и работать как сервис геномной селекции», – добавляет выпускник Сколтеха Алина Чернова, сооснователь стартапа «Ойл Джин».
Это научное исследование – результат совместной деятельности ученых из Сколтеха и Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур имени В. С. Пустовойта. Руководили работой профессоры Сколтеха Филипп Хайтович и Лоран Генцбиттель, со стороны ВНИИМКа руководителем проекта выступал профессор Яков Демурин.
naked-science
