Значение картофеля для нашего рациона сложно переоценить, не зря его еще называют «вторым хлебом». Не удивительно, что ряд докладов на международной конференции «Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнология растений» (PlantGen2021), прошедшей в Новосибирске, был посвящен новым способам защиты этой овощной культуры от разных угроз и рисков. 

Гузель Бурханова (Институт биохимии и генетики Уфимского научного центра РАН) рассказала о способах индуцирования картофелю устойчивости к вирусам с помощью эндофитных бактерии Bacillus. Первые испытания, проведенные в ходе исследования показали, что после обработки растения суспензией бактериальных клеток, в нем происходило снижение содержания вирусной РНК и рост активности ряда защитных белков и ферментов. Поскольку использование разных бактериальных штаммов дает различный эффект по отношению к тем или иным типам вирусов, поражающих растения картофеля, докладчик отметила, что оптимальным будет создание композиционных препаратов для борьбы с вирусными инфекциями. 

Одним из современных способов паспортизации сортов сельскохозяйственных культур является SSR-генотипирование. С его помощью выделяют информативные молекулярные маркеры, которые позволяют получить индивидуальную характеристику сорта или генотипа, т.н. ДНК-профиль. Наличие этого профиля позволяет проводить дальнейшую селекционную работу более быстро и целенаправленно. 

Диляра Гриценко (Институт биологии и биотехнологии растений, Алматы, Казахстан) представила на конференции результаты ССР профилирования устойчивых к патогенам сортов картофеля. Конечно, данное исследование проводилось с упором на сорта казахстанской селекции, ориентированные на рынок этой страны. Но сам опыт, полученный при его проведении, имеет более универсальный характер и вполне может быть использован другими учеными, в том числе и российскими. 

Болезнями и вредителями угрозы для картофеля не исчерпываются. Известно, что, испытав воздействие низких температур (обычно во время хранения собранного урожая), картошка приобретает сладкий привкус, который мало кому нравится. Этот процесс называется холодовым осахариванием, когда из крахмала образуются простые сахара, например, глюкоза. При дальнейшей термической обработке клубней, например  в процессе приготовления чипсов, картофеля фри эти сахара реагируют с аминокислотами, что вызывает потемнение и уже горький привкус, еще больше снижающие потребительские характеристики корнеплодов. 

Традиционные методы профилактики холодового осахаривания обычно сводятся к специальному оборудованию мест хранения, они влекут дополнительные затраты и далеко не всегда помогают. Анастасия Егорова (Институт цитологии и генетики СО РАН, Новосибирск) своем докладе показала, как эту задачу помогают решить современные генетические технологии. 

«Мы использовали две стратегии. Первая – это «выключение» гена, который запускает процесс превращения сахарозы в глюкозу и фруктозу. Эксперименты показывают, что это в значительной мере снижает интенсивность холодового осахаривания у растений. И сейчас мы проводим аналогичную работу с популярными российскими сортами картофеля. Вторая стратегия – введение в селекцию диких видов картофеля, уже устойчивых к осахариванию», - рассказала она. 

Главной проблемой для реализации второй стратегии является высокое содержание токсичных для человека стероидных гликоалкалоидов в корнеплодах таких диких сортов. Однако ученые выделили ген-кандидат, отвечающий за накопление этих гликоалкалоидов, и теперь намерены его «выключить», сохранив при этом устойчивость растения к осахариванию. 

Как отмечает исследовательница, это параллельные стратегии и в дальнейшем, в случае успешного завершения работ по обоим направлениям, селекционеры получат сразу два метода создания сортов, устойчивых к холодовому осахариванию. 

Спонсоры конференции PlantGen2021: ООО «МАКСИМ МЕДИКАЛ», ООО «ФЕНОМИКА», ООО «СКАЙДЖИН», ООО «КВАДРОС-БИО», ООО «КОМПАНИЯ ХЕЛИКОН», GenScript Biotech (Netherlands) B.V., ООО «БИОГЕН-АНАЛИТИКА», ООО «ЭППЕНДОРФ РАША», ООО «ВАЙСС КЛИМАТЕХНИК«, МЕРК, ООО «ДИАЭМ». 

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН.

Источник: www.bionet.nsc.ru

Источники

Пресс-релиз. Наука на защите "второго хлеба"
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (bionet.nsc.ru), 18/06/2021
Защитить картофель от вирусов. Новые стратегии российских ученых
Поиск (poisknews.ru), 18/06/2021
Наука на защите "второго хлеба"
Научная Россия (scientificrussia.ru), 18/06/2021
Российская наука на защите "второго хлеба" от угроз
Русская планета (rusplt.ru), 18/06/2021
Как защитить картофель от болезней и вредителей
Навигатор (navigato.ru), 19/06/2021
Наука на защите "второго хлеба"
Академгородок (academcity.org), 21/06/2021
Наука на защите "второго хлеба"
НИА Новосибирск (54rus.org), 21/06/2021
НАУКА НА ЗАЩИТЕ "ВТОРОГО ХЛЕБА"
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 21/06/2021

Похожие новости

  • 11/02/2021

    Первые результаты работы ЦКП «Биоинформатика»

    ​Специалисты из Курчатовского геномного центра ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» рассказали о роли ЦКП «Биоинформатика» в работе по секвенированию геномов сельскохозяйственных культур и разработке технологии компьютерного фенотипирования растений.
    936
  • 05/04/2021

    Новосибирские ученые: лунный календарь не работает, для хорошего урожая нужен календарь молекулярный

    Чтобы получить хороший урожай, одним растениям нужно не давать цвести, а другим наоборот. И добиться этого легко, если знать молекулярный календарь огородника, уверена Софья Герасимова, старший научный сотрудник Курчатовского геномного центра ИЦиГ СО РАН.
    410
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    6261
  • 16/02/2021

    Новосибирские учёные исследуют поражающий пшеницу грибок

    В Институте цитологии и генетики СО РАН школьник вместе с учёными проводит опыты с опасным грибком, поражающим урожай пшеницы. Сибирские исследователи хотят доказать, что изучив гены, злаки можно спасти.
    505
  • 27/08/2021

    Новосибирские генетики подружили пшеницу с кукурузой

     Растение помогает ускорить селекцию зерновых, сэкономив аграриям около девяти лет работы.  Результаты научных изысканий учёные представили на форуме «Технопром». В процессе создания сортов пшеницы используют пыльцу кукурузы.
    621
  • 20/11/2020

    Новосибирские генетики работают над спасением пшеницы от пыльной головни

    Новосибирские учёные ищут сорта пшеницы, устойчивые к заболеваниям. Несколько опытных образцов уже могут выдержать атаки таких опасных болезней злаков, как мучнистая роса, бурая ржавчина и пыльная головня.
    843
  • 22/12/2020

    Ученые выяснили, почему коровы не мерзнут

    ​Ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН под руководством профессора Королевского ветеринарного колледжа (Великобритания) Дениса Ларкина уже несколько лет активно изучают генетические факторы устойчивости к холодному климату у исконно российских пород крупного рогатого скота.
    900
  • 22/03/2021

    Ускоренный отбор. Генетические технологии обеспечивают продовольственную безопасность

    ​ В свое время создание сорта яровой пшеницы «Новосибирская-67» окупило первую очередь строительства Новосибирского Академгородка, как отмечал отец-основатель Сибирского отделения АН СССР академик Михаил Лаврентьев.
    805
  • 16/09/2021

    Год науки и технологий. Какую поддержку получают молодые учёные?

    Поддержка молодых ученых – одно из основных направлений государственной политики в области развития науки. Для того, чтобы увеличить количество молодых людей, решивших связать свою жизнь с наукой, и поддержать их исследования, проводится целый ряд программ.
    478
  • 18/03/2021

    Финалисты «Больших Вызовов»

    С 13 по 18 марта 2021 года Региональный центр «Альтаир» на базе центра детского и семейного отдыха им. О. Кошевого провел финал регионального трека Всероссийского конкурса научно-технологических проектов «Большие вызовы».
    291