Натуральный отбор генов может создать богатую провитамином А оранжевую кукурузу для Африки и США

Исследователи из Университета Пердью определили набор генов, которые можно использовать для естественного повышения содержания провитамина А в зернах кукурузы. Это открытие может помочь в борьбе с дефицитом витамина А в развивающихся странах и с возрастной макулярной дегенерацией.

Профессор агрономии Торберт Рошефорд и его коллеги обнаружили генетические вариации, отбор по которым позволяет превратить малопитательную белую кукурузу в биофортифицированную оранжевую с высоким уровнем каротиноидов провитамина А — веществ, которые организм человека может преобразовать в витамин А. Витамин А играет ключевую роль в здоровье глаз, иммунной системе и синтезе определенных гормонов.

По данным ВОЗ, дефицит витамина А ежегодно вызывает слепоту у 250–500 тысяч детей, половина из которых умирает в течение года после потери зрения. Проблема наиболее остро стоит в странах Африки к югу от Сахары, где основным продуктом питания является белая кукуруза с минимальным количеством каротиноидов провитамина А. Недостаток каротиноидов также может способствовать макулярной дегенерации у пожилых людей — основной причине слепоты в Европе и США.

Идентификация генов, определяющих уровень каротиноидов в зерне, поможет селекционерам создать новые биофортифицированные сорта для Африки и США. Темно-оранжевый цвет этих сортов также делает их более приемлемыми для потребителей в африканских странах, где желтую кукурузу обычно скармливают только животным.

Ранее команда Рошефорда выявила два гена, влияющих на уровень провитамина А, но для селекционеров «нужно больше вариантов для выбора». В новом исследовании с помощью статистического анализа и прогностических моделей ученые оценили данные около 200 генетически разнообразных линий кукурузы и обнаружили четыре новых гена, связанных с уровнем каротиноидов в зерне.

Исследование показало, что комбинация визуального отбора по темно-оранжевым зернам и использование нескольких благоприятных генов может быть эффективным способом быстрого преобразования белых и желтых сортов в оранжевые с более высоким содержанием провитамина А.

Совместно с HarvestPlus и Международным центром улучшения кукурузы и пшеницы (CIMMYT) уже получены сорта оранжевой кукурузы со значительно повышенным содержанием провитамина А. Однако необходимы дальнейшие усилия для достижения еще более высоких уровней, чтобы компенсировать деградацию питательных веществ после сбора урожая.

Сорта оранжевой кукурузы уже выращиваются в Замбии, Зимбабве, Нигерии и Гане. Свободноопыляемый сорт для органического и локального земледелия в США может стать доступным к 2016 году.