Ученые из Сколтеха и Университета Южной Калифорнии провели генетический анализ российской коллекции подсолнечника и выявили генетические маркеры, по которым можно предсказывать жирнокислотный состав масла. Результаты исследования опубликованы в журнале BMC Genomics.
Геномная селекция, позволяющая в короткие сроки выводить новые сорта с использованием генетической информации, активно обсуждается во всем мире последние 10 лет. 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.
«Наша работа – первое широкомасштабное исследование российской генетической коллекции подсолнечника и одна из первых попыток внедрить геномную селекцию в процесс получения новых сортов в нашей стране. Еще не так давно возможность предсказывать то, каким будет растение до того, как его высадили в поле, казалась фантастикой, а теперь, благодаря новым технологиям, это стало во многих странах обычным делом. Климат меняется, а потребности населения и требования к продуктам питания растут, поэтому в современных реалиях классическая селекция уже может не справиться. Нужно ускоряться, и именно здесь на помощь приходит генетика», – рассказывает первый автор исследования, PhD Сколтеха Алина Чернова.
Многолетнее научное исследование – результат совместной деятельности исследователей из Сколтеха, Университета Южной Калифорнии, Всероссийского института генетических ресурсов имени Н. И. Вавилова, Всероссийского научно-исследовательского института масличных культур им. В. С. Пустовойта и селекционеров из компании «Агроплазма». Руководил работой профессор Сколтеха Филипп Хайтович.
В ходе исследования были проанализированы растения из двух ключевых генных банков российского подсолнечника и коллекции селекционной компании. Ученые провели генетический анализ 601 линии культурного подсолнечника, сравнили генетическое разнообразие с мировой коллекцией и сопоставили эти данные с результатами химического анализа масла, полученного из семян этих линий. Биоинформатический анализ результатов выявил генетические маркеры, которые могут позволить контролировать жирнокислотный состав масла.
«Подсолнечник был нами выбран не случайно: это один из главных источников растительных жиров, а Россия – основной мировой производитель подсолнечного масла. Мы сфокусировались на жирнокислотном составе – меняя его, можно получать масло с разными свойствами. Например, более подходящее для жарки, или для употребления в сыром виде, или для промышленного использования», – рассказывает соавтор исследования, аспирант Сколтеха Рим Губаев.
«Работа над проектом позволила нам накопить необходимые знания и собрать команду единомышленников, которые хотят помогать селекционерам использовать генетику в своей работе. Мы основали стартап „Ойл Джин", который будет ориентироваться на решение практических задач и работать как сервис геномной селекции», – добавляет Губаев.
*****
Сколтех – негосударственный международный университет. Созданный в 2011 году в сотрудничестве с Массачусетским технологическим институтом (MIT), Сколтех готовит новое поколение лидеров в области науки, технологий и бизнеса, проводит исследования в прорывных областях и содействует технологическим инновациям с целью решения важнейших проблем, стоящих перед Россией и миром. Сколтех развивает шесть приоритетов: наука о данных и искусственный интеллект, науки о жизни и здоровье, современные методы проектирования и перспективные материалы, энергоэффективность, фотоника и квантовые технологии, перспективные исследования. Усилия Сколтеха призваны способствовать укреплению технологического превосходства России в приоритетных направлениях.
