Исследователи из Университета Арканзаса (США) решили уменьшить «известковость» зерен риса, которая приводит к снижению производительности помола, качества приготовления и общей рыночной стоимости.
Поскольку глобальные температуры продолжают расти, поддержание качества и урожайности сельскохозяйственных культур, привыкших к более низким температурам, становится сложной задачей.
Одной из культур, на которую, как известно, влияют высокие ночные температуры во время фазы созревания, является рис, который может проявлять состояние, известное как «известковость» из-за теплового стресса. При этом состоянии зерно риса становится менее плотным из-за пониженной концентрации крахмала, что приводит к снижению производительности помола, качества приготовления и общей рыночной стоимости.
Ученые нацелились на ген, кодирующий вакуолярную пирофосфатазу, транслоцирующую H+ (V-PPase), фермент, играющий основную роль в увеличении известковости зерна. Используя технологию редактирования генов CRISPR-Cas9, команда смогла уменьшить экспрессию V-PPase, отредактировав промоторный элемент, который контролирует степень его экспрессии.
Мутированные линии риса привели к уменьшению известковости от 7 до 15 раз, в зависимости от штамма риса, с последующим увеличением массы зерна. Результаты сохранились даже при повышенных ночных температурах. В целом мутантные линии характеризовались лучшим накоплением крахмала и образованием полупрозрачного (в отличие от «известкового») зерна риса, что свидетельствует о явном улучшении качества.
Процесс был настолько новым, что Питер Джеймс Икалия Ганн, стипендиат программы Фулбрайта по программе клеточной и молекулярной биологии, и соавтор Вибха Шривастава, профессор кафедры растениеводства, почвоведения и наук об окружающей среде, подали заявку на патент. Участники проекта были премированы престижными отраслевыми наградами.
«Сегодня как никогда важно найти решения проблем в наших пищевых системах, которые возникают из-за повышения средней температуры. Мы были очень рады поделиться нашими открытиями, где применялась технология редактирование генов в рисе для улучшения качества зерна, которое остается постоянным — даже в условиях теплового стресса», – сказал Ганн.
Источник: agroxxi.ru
