С помощью генного редактирования получены устойчивые к холодовому осахариванию растения картофеля
Ученые из Курчатовского геномного центра ИЦиГ СО РАН получили устойчивый к холодовому осахариванию картофель.
Картофель является одной из важнейших сельскохозяйственных культур в России. Его урожай собирают один раз в год и помещают в холод для сохранности клубней. Холод вызывает распад крахмала на редуцирующие сахара. Этот процесс называется холодовое осахаривание. Наверное, все замечали, что прошлогодняя, долго хранившаяся на холоде, или подмороженная картошка становится сладкой. Но помимо вкуса это влияет на продукты из таких клубней, так как при жарке редуцирующие сахара реагируют с аминокислотами, в результате чипсы или картофель фри становятся темными и горчат. Кроме того, в них накапливается акриламид, потенциальный канцероген. Поэтому среди производителей картофеля для чипсов ценятся сорта, которые устойчивы к холодовому осахариванию.
Учеными из Курчатовского геномного центра ИЦиГ СОРАН с применением технологии редактирования генома был выключен ген вакуолярной инвертазы в сорте картофеля «Симфония». Эта инвертаза начинает активно работать в клубнях картофеля на холоде и расщепляет сахарозу на редуцирующие сахара – фруктозу и глюкозу. Такие растения, прошедшие геномное редактирование, сначала получают в пробирках, затем их выращивают и получают клубни, в которых измеряют редуцирующие сахара. В клубнях растений картофеля с отключенным геном инвертазы после трех месяцев хранения при +4 °С количество сахарозы и глюкозы было в несколько раз меньше, чем в обычном картофеле.
Полученные генетические линии картофеля являются источником новых уникальных аллелей генов, приводящих к снижению содержания редуцирующих сахаров, в том числе при холодовом хранении. По результатам работы разработана платформа для генетической оптимизации по целевым генам наиболее успешных сортов картофеля, в том числе российской селекции.
Фото: Отредактированные растения картофеля получают в культуре in vitro. Источник: ФИЦ Институт цитологии и генетики Сибирского отделения РАН