07.12.2022
«Три основные зерновые культуры (пшеница, рис, кукуруза) составляют 60%
мирового производства продовольственных культур и не удовлетворяют
потребности человечества в белках и других питательных веществах. Поэтому ФАО [FAO
— продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН — Ред.] рекомендует
разнообразить рацион человека ранее «забытыми продуктами», более
простыми в переработке, полезными для здоровья, и в то же время экономически
поддерживающими местное население, улучшающими агроэкологию и развивающими
регенеративное земледелие.
Одной из таких культур является лен, возделывание которого началось еще
за 5000 лет до н.э. Однако с конца ХХ века его начали широко использовать
в питании как «цельнозерновую» добавку к тесту при выпечке, а затем и в виде муки
(цельнозерновой или обезжиренной)», – пишет коллектив авторов –
ученых ВИР имени Н.И. Вавилова в журнале Plants.
Коллекции льна Всероссийского института растениеводства (ВИР) имени
Н. И. Вавилова в этом году исполняется ровно 100 лет. Ее начал собирать
основатель института академик Николай Вавилов в своих многочисленных
экспедициях. В настоящее время коллекция насчитывает 6270 образцов масличного,
прядильного льна и диких видов рода Linum L. со всех континентов, кроме
Антарктиды. В ее состав входят стародавние кряжевые льны; первые и
современные селекционные сорта; местные образцы, собранные во время
экспедиций Николаем Вавиловым, а также его соратниками и последователями;
селекционный материал. Значительную часть коллекции составляют самоопыленные
линии, созданные сотрудниками отдела, и несущие различные гены
морфологических, физиологических, биохимических и других хозяйственно ценных
признаков.
Область использования семян льна зависит от концентрации в них различных
веществ. Хранящаяся в ВИР имени Н.И. Вавилова коллекция льна обладает широким
биохимическим разнообразием, а современный анализ метаболомных профилей
позволяет проводить оценку коллекции по содержанию целого комплекса веществ.
В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Plants, ученые
оценили биохимический состав семян 16 линий льна шестого поколения инбридинга
с помощью газовой хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией. В
эксперименте они сравнили наличие разных веществ и их содержание в растениях,
выявив таким образом внутривидовое разнообразие биохимического состава семян
растений, а также взаимоотношения между группами веществ и отдельными
компонентами.
«Целью нашей работы было выявление различий метаболомных профилей линий льна,
контрастных по окраске и размеру семян. До этого семена льна изучали только
по отдельным биохимическим показателям – жирнокислотному составу масла,
содержанию стеролов и токоферолов, углеводному составу оболочки», –
рассказала ведущий научный сотрудник отдела генетических ресурсов масличных и
прядильных культур ВИР Елизавета Пороховинова.
Всего в эксперименте было идентифицировано более 90 соединений, относящихся к
сахарам (17), свободным жирным кислотам, глицеролам парафинам (16),
многоатомным спиртам (9), фитостеролам и гетероциклическим соединениям (9),
свободным аминокислотам (16), и органическим кислотам (23).
При этом, как отметила ведущий научный сотрудник отдела биохимии и
молекулярной биологии Татьяна Шеленга, в настоящее время не существует
универсального метода, выделяющего из биологических объектов все вещества
одновременно в реальном соотношении. Определенные методы извлекают соединения
с разной интенсивностью в зависимости от их доступности и ряда других
факторов. Многие вещества взаимосвязаны друг с другом и извлечение одного
может замедлить выход других или наоборот ускорить его.
Пилотное исследование показало высокую эффективность примененного метода для
первичного скрининга биологического разнообразия коллекций растений и его
структурирования. Такие результаты могут помочь в более чётком выборе
исходного материала для селекции.
Исследование будет продолжено, а количество изучаемых образцов будет
увеличиваться, что открывает перспективы в создании новых сортов с заданными
характеристиками.
Информация о статье: Elizaveta A. Porokhovinova, Tatyana V. Shelenga, Yulia
A. Kerv, Valentina I. Khoreva, Alexey V. Konarev, Tamara V. Yakusheva, Andrey
V. Pavlov, Anastasia A. Slobodkina and Nina B. Brutch, «Features of Profiles
of Biologically Active Compounds of Primary and Secondary Metabolism of Lines
from VIR Flax Genetic Collection, Contrasting in Size and Color of Seeds»,
Plants.
Статья относится к специальному выпуску журнала Plants «Genetic Resources of
Cereal and Oilseed Crops for Sustainable Breeding and Food Security»,
приглашенными редакторами которого стали ведущий научный сотрудник отдела
генетики ВИР Ирина Анисимова и главный научный сотрудник, руководитель отдела
генетики ВИР Евгений Радченко.
Исследовательская работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего
образования Российской Федерации в соответствии с соглашением №
075-15-2021-1050 от 28 сентября 2021 г. в рамках проекта «Национальная
сетевая коллекция генетических ресурсов растений для эффективного
научно-технического развития Российской Федерации в сфере генетических
технологий».
Авторы фото: Елизавета Пороховинова, Александр
Леншин (ВИР имени Н. И. Вавилова)
Федеральный исследовательский центр
«Всероссийский институт генетических
ресурсов растений им. Н.И. Вавилова»
Нет комментариев