Получение ключевых данных для создания более питательного яблока
Новая платформа, содержащая данные о более чем 100 сортах яблок, может сократить годы селекционного процесса и позволить проводить оценку на основе данных о том, как повысить пользу для здоровья от самого популярного фрукта в Америке.
Эта новая аналитическая платформа, разработанная учёными из Университета штата Огайо, объединяет генетику, лежащую в основе конкретных признаков, и информацию о сотнях химических соединений в плодах — от сахаров и кислот до множества антиоксидантов, — которые делают яблоки полезной пищей.
Показывая взаимосвязи между генетикой и соединениями в плодах яблони, известными как фитохимические вещества, платформа может устранить часть догадок и сократить время в процессе селекции: обычно требуется около семи лет, чтобы от скрещивания родительских сортов перейти к первой дегустации нового вида яблока, а создание совершенно нового сорта может занять десятилетия.
Кроме того, дополнительные исследования фитохимических веществ, которые могут приносить пользу для здоровья, могут дать исследователям фору в подтверждении того, какие соединения дают наилучшие шансы для создания более питательного яблока, — сказала автор исследования Джессика Куперстоун, доцент кафедры садоводства и растениеводства в Университете штата Огайо.
Куперстоун специализируется на химических соединениях, называемых метаболитами, которые делают яблоки и помидоры питательными. Она и её коллеги сосредоточены на выяснении того, как создать и вырастить максимально полезные версии этих культур.
Исследование было опубликовано онлайн 1 сентября в журнале New Phytologist.
Яблоки — важная культура для Огайо и Среднего Запада, это фрукт №1, потребляемый американцами: яблоки составляют около 25% всех фруктов, потребляемых в США.
124 яблока, проанализированные в исследовании, включали распространённые сорта, такие как Honeycrisp, Gala, Fuji и Golden Delicious, а также дикие яблоки и перспективные сорта, оцениваемые фермерами Среднего Запада.
Полногеномный анализ каждого яблока позволил выявить генетические маркеры, связанные с метаболитами, влияющими на такие признаки, как вкус, устойчивость к болезням и текстура. Исследователи использовали масс-спектрометрию высокого разрешения и ядерный магнитный резонанс (NMR) для «глобального» обнаружения фитохимических веществ в яблоках — подход, называемый неметаболическим метаболомиксом.
Затем команда взялась за более масштабную задачу интеграции всех данных для определения взаимосвязей генотип-метаболит, которые могут направлять решения по селекции яблок и информировать исследования питания о связях между конкретными химическими соединениями и пользой для здоровья. В рамках интеграции исследователи собрали данные таким образом, чтобы показать каждый генетический маркер, связанный с производством хотя бы одного фитохимического вещества.
В дальнейшем команда планирует использовать данные для лучшего понимания интересующих полезных для здоровья соединений и применения биотехнологических подходов, которые могут ускорить цветение и плодоношение яблонь.