Настройка клеток растений для создания улучшенных злаковых культур

Исследователь из Университета Аделаиды доктор Мэттью Такер ставит своей целью изменение пути развития зерна у злаковых культур, чтобы повлиять на урожайность, качество и конечное использование.

Доктор Такер, недавно получивший престижную стипендию Future Fellowship от Австралийского исследовательского совета (ARC), будет использовать способность клеток растений менять свою идентичность по мере развития, чтобы определить, как создавать зерновые культуры, которые полезнее для здоровья или обладают другими желаемыми свойствами.

"В отличие от животных, большинство клеток растений, по сути, могут стать клетками любого типа", — говорит доктор Такер, работающий в Центре передового опыта ARC в области клеточных стенок растений. — "Но как и почему клетки растений меняют идентичность во время развития зерна, не определено".

"Я пытаюсь определить пути, которые заставляют клетки становиться разными. Мы будем искать естественные варианты в этих путях, которые можно использовать для целенаправленного изменения типов клеток в развивающемся зерне злаков".

Одним из потенциальных результатов может стать повышенный уровень антиоксидантов в цельнозерновой муке. Антиоксиданты важны, так как способствуют пользе для здоровья, связанной с употреблением цельнозерновых продуктов, такой как снижение риска сердечно-сосудистых заболеваний, диабета II типа и ожирения.

"Когда мы смотрим на цельное зерно, мы видим, что оно содержит много разных типов клеток. Нас особенно интересуют внешние слои — они содержат больше пищевых волокон, антиоксидантов и минералов, которые делают цельные зерна гораздо полезнее для нас, чем просто рафинированная мука, состоящая в основном из крахмала", — говорит доктор Такер.

"Мы знаем, что существует большое разнообразие во внешних слоях между разными злаковыми культурами. Мы исследуем пшеницы со всего мира, в том числе старые сорта, которые выращиваются только в определенных регионах и используются для специализированных хлебов, паст, пива и выпечки. Существует много замечательных сортов, и они различаются по своей способности вносить в наш рацион полезные антиоксиданты, такие как каротиноиды, фенольные кислоты и флавоноиды".

"Существует большой потенциал для переноса этой способности производить полезные соединения в злаки, которые выращивают наши фермеры. Таким образом мы можем разработать устойчивый способ выращивания более здоровых продуктов".

Доктор Такер будет использовать передовые молекулярные методы, чтобы исследовать, какие гены экспрессируются во внешних слоях и как работают сигналы, заставляющие одни клетки накапливать крахмал, а другие — производить антиоксиданты.

"Мы хотим найти "переключатель", чтобы иметь возможность превращать клетки, накапливающие крахмал, в клетки, накапливающие антиоксиданты. Это даст нам ключевую информацию, которую можно использовать для естественного повышения уровня антиоксидантов в наших основных зерновых продуктах и для профилактики хронических заболеваний, которые становятся все более распространенными в австралийском обществе", — говорит он.