Новый гистохимический метод, позволяющий быстро и относительно просто определять наличие в зерне полифенольных соединений – антоцианов, меланинов и проантоцианидинов, разработали в ИЦиГ СО РАН.
Технология станет полезным инструментом для селекционеров, создающих сорта с заданными свойствами – от функционального питания до пивоварения. Об этом сообщается на сайте РАН.
Полифенолы играют важную роль как для самого растения, так и для человека. Антоцианы и меланины защищают зерно от неблагоприятных условий среды и патогенов, а также обладают выраженной антиоксидантной активностью. Проантоцианидины влияют на технологические свойства сырья: например, в пивоварении их избыток может приводить к помутнению напитка, тогда как в других случаях они, напротив, желательны. Поэтому для селекционеров принципиально важно понимать, какие именно соединения накапливаются в конкретном образце зерна.
Традиционно для этого анализа используют высокоэффективную жидкостную хроматографию и другие химические методы. Они точные, однако дорогие и трудоемкие, особенно если нужно проверить сотни и тысячи образцов на этапе предварительного отбора.
Новый подход, предложенный учеными ИЦиГ СО РАН, позволяет проводить качественную оценку значительно быстрее – с использованием криосрезов зерна и серии стандартных химических обработок с последующей микроскопией.
– Обычно, если речь идёт о химическом анализе, делают хроматографию и определяют индивидуальные соединения. Но когда нужно массово проанализировать большое количество образцов, это долго и дорого. Новый метод позволяет, приготовив срезы и посмотрев их под микроскопом, сказать, присутствуют ли в зерне антоцианы, меланины или проантоцианидины, – сообщила Олеся Шоева – старший научный сотрудник сектора функциональной генетики злаков ИЦиГ СО РАН кандидат биологических наук.
Особенность работы заключается в том, что ученые адаптировали для растительных тканей реактивы, которые ранее применялись преимущественно в медицине – например, аммиачное серебро для выявления меланина. В результате удалось создать протокол, который позволяет различать даже те пигменты, которые внешне выглядят одинаково: например, коричневое зерно может содержать как меланины, так и антоцианы, и без микроскопического анализа их трудно отличить.
– Бывает, что в одном образце одновременно присутствуют несколько групп соединений. Визуально зерно просто коричневое, и непонятно, что именно в нём накопилось. А при анализе срезов видно, в каких тканях и какие классы пигментов присутствуют. Это позволяет качественно определить состав и уже потом отобрать образцы для более детального химического анализа, – уточняет Олеся Шоева.
Методику апробировали на линиях ячменя с различным пигментным составом, а также успешно применили к зернам пшеницы и вики. Важное преимущество – для анализа достаточно одного зерна, что особенно ценно при работе с редким селекционным материалом.
Ученые отметили, что новый метод особенно востребован в проектах по созданию сортов для функционального питания – антоцианы и меланины рассматриваются как перспективные компоненты с высокой антиоксидантной активностью. В то же время для пивоваренной промышленности или кормовых целей, напротив, важно отбирать линии без определенных полифенолов.
Разработанная технология может стать эффективным этапом предварительного скрининга в селекции зерновых и зернобобовых культур, существенно сокращая затраты времени и ресурсов при поиске доноров ценных признаков.
Источник: new.ras.ru
