Ученые создали биообогащенный рис для борьбы с дефицитом питательных веществ
Исследователи из Женевского университета (UNIGE), ETH Zurich и Национального университета Чжунсин (NCHU) в Тайване разработали линию риса с повышенным содержанием витамина B1.
Витамин B1 — это важный для человека микронутриент. Его дефицит является причиной многочисленных заболеваний нервной и сердечно-сосудистой систем. Ученые достигли значительного прогресса в борьбе с дефицитом витамина B1, часто связанным с рисовой диетой.
Целенаправленно воздействуя на питательные ткани рисового зерна, исследователи значительно увеличили содержание в нем витамина B1, не снижая агрономическую урожайность. Результаты, опубликованные в Plant Biotechnology Journal, могут помочь решить серьезную проблему общественного здравоохранения в регионах, где рис является основным продуктом питания.
Витамин B1 в рисе теряется при обработке
Рис — основная сельскохозяйственная культура для половины населения мира, особенно в тропических странах Азии, Южной Америки и Африки. Зерна риса бедны витамином B1, а этапы обработки, такие как полировка (удаление отрубей), уменьшают его содержание еще на 90%, усугубляя хронический дефицит.
Группа ученых сосредоточилась на повышении содержания витамина B1 в эндосперме риса — питательной ткани, составляющей основную часть съедобного зерна.
«В нашем исследовании мы целенаправленно увеличивали содержание витамина B1 именно в эндосперме», — объясняет Тереза Фитцпатрик, первый автор исследования.
Ученые создали линии риса, которые экспрессируют ген, контролируемым образом накапливающий витамин B1 в тканях эндосперма. После выращивания в теплицах, сбора и полировки зерен было обнаружено, что содержание витамина B1 в этих линиях повышено.
Многообещающие полевые испытания
Затем линии высеяли на экспериментальном поле на Тайване и выращивали в течение нескольких лет. С агрономической точки зрения анализируемые характеристики у модифицированных и немодифицированных растений риса были одинаковыми: высота растений, количество стеблей, масса зерна и плодовитость.
С другой стороны, уровень витамина B1 в полированных зернах риса у модифицированных линий увеличился в 3–4 раза. Таким образом, модификация позволяет накапливать витамин B1, не влияя на урожайность.
«Тот факт, что мы смогли выращивать наши линии в реальных полевых условиях, что экспрессия модифицированного гена стабильна во времени и ни одна из агрономических характеристик не пострадала, очень обнадеживает», — говорит Вильгельм Груйссем, профессор ETH Zurich.
Чашка вареного риса (300 г) из этого урожая обеспечивает около трети рекомендуемой суточной нормы витамина B1 для взрослого человека. Следующим шагом будет применение этого подхода к коммерческим сортам риса, однако перед возможным выращиванием таких растений необходимо пройти регуляторные процедуры, связанные с биообогащением методами генной инженерии.