Определенные ферменты чеснока, которые открывают путь к селекции новых сортов, были исследованы учеными из Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН.
🔹
Инвертазы — это ферменты, которые способствуют расщеплению сахарозы. В растениях они играют важную роль в росте, развитии и адаптации к внешним стрессам, поэтому информация о них имеет значение для агрономии.
Генетические последовательности, кодирующие инвертазы, уже были обнаружены у таких культур, как рис, кукуруза, картофель и яблоня.
Ученые из Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук провели идентификацию и исследование генов инвертаз у чеснока (Allium sativum). Результаты их работы, которые могут способствовать созданию более устойчивых сортов, были опубликованы в журнале Horticulturae. Этот проект реализован в рамках НЦМУ «Агротехнологии будущего» в контексте национального проекта «Наука и университеты».
Сахароза — это углевод, состоящий из двух компонентов: фруктозы и глюкозы. Она является конечным продуктом фотосинтеза растений и служит источником энергии, а также предоставляет атомы углерода, необходимые для роста.
Уровень и преобразование сахарозы в сельскохозяйственных культурах оказывают влияние на их устойчивость к неблагоприятным условиям, а также на количество и качество урожая.
Исследователи из ФИЦ Биотехнологии РАН обнаружили у чеснока 23 гена инвертаз, отвечающих за гидролиз сахарозы, что приводит к ее расщеплению на фруктозу и глюкозу. В своей работе они изучили взаимодействие инвертаз с фитогормонами и их роль в стрессовых реакциях растений.
«Инвертазы выполняют множество функций в растительной клетке. Они участвуют в расщеплении углеводов, формировании запасов энергии, передаче сигналов и помогают растениям реагировать на стрессовые условия», — подчеркивает один из авторов исследования Елена Кочиева, доктор биологических наук, профессор и заведующая лабораторией системной биологии растений ФИЦ Биотехнологии РАН.
Генетики провели исследование генома чеснока сорта Ershuizao и его транскриптома, чтобы выяснить, какие инвертазы активны в различных частях растения.
Из 23 выявленных вариантов инвертаз у чеснока 11, по всей видимости, являются щелочными/нейтральными (AsN/AINV) и функционируют в цитозоле. Шесть инвертаз, относящихся к категории растворимых (AsVINV), и шесть нерастворимых (AsCWINV) были обнаружены соответственно в вакуолях и клеточной стенке.
«Наши результаты указывают на то, что инвертазы чеснока играют важную роль в защите растений, поддерживая уровень растворимых сахаров. Эти знания могут быть полезны для создания новых сортов, устойчивых к засухе, холоду и засолению почвы», — подчеркивает Елена Кочиева.
Источник: пресс-служба ФИЦ Биотехнологии РАН. Фото: ФИЦ Биотехнологии РАН.
