Генетическое решение проблемы зелёных семян рапса

Международная исследовательская группа под руководством Университета Калгари обнаружила генетическую регуляторную сеть растений, которую можно усилить, чтобы предотвратить появление зелёных семян в зрелом рапсе. Это решает давнюю проблему, ежегодно наносящую ущерб в миллионы долларов.

Масштаб проблемы

• Ежегодные потери только в Северной Америке составляют около $150 млн.
• В Канаде рапс приносит экономике около $15 млрд в год.
• В Альберте, производящей _{35% канадского рапса, эта культура ежегодно генерирует **}$5 млрд**.

Причина ущерба

Несмертельные заморозки при 0...-2 °C во время созревания рапса "фиксируют" зелёный цвет в семенах. В результате до 20% семян в зрелом урожае остаются зелёными (вместо коричневых или чёрных). Хлорофилл в зрелых семенах ухудшает качество масла, вызывает неприятный вкус и запах, сокращает срок хранения.

Научное открытие

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, проводилось на модельном растении Arabidopsis — близком генетическом родственнике рапса.

• Учёные обнаружили, что белок ABI3, регулирующий экспрессию генов, играет ключевую роль в удалении хлорофилла из семян.
• ABI3 регулирует экспрессию гена, контролирующего деградацию хлорофилла (этот ген был картирован в 2007 году, а соответствующий признак цвета семян изучал ещё Грегор Мендель в 1800-х).
• Повышенная экспрессия ABI3 в Arabidopsis позволила семенам нормально обесцвечиваться и созревать до коричнево-чёрного цвета даже после обработки холодом.

Перспективы применения

Учитывая генетическое сходство Arabidopsis и рапса, можно изолировать те же гены у рапса и с помощью трансгенных технологий создать сорта, устойчивые к заморозкам и дающие зрелые семена правильного цвета. Лабораторные тесты уже подтвердили, что гены рапса работают аналогичным образом.