Исследователи Университета штата Пенсильвания (США) обнаружили генетические различия в том, как разные сорта какао контролируют поглощение и перемещение кадмия.
Эти результаты могут стать первым шагом к выведению сортов какао, которые накапливают минимум кадмия.
Кадмий – токсичный тяжелый металл, который содержится во многих почвах Латинской Америки и Карибского бассейна, где активно выращивают какао. По данным Продовольственной и сельскохозяйственной организации ООН (ФАО), этот металл проникает в какао-бобы, из которых затем производят шоколад. Однако разные сорта какао поглощают кадмий с разной интенсивностью.
Хотя следовые количества кадмия в шоколаде не представляют серьезной угрозы, его длительное накопление в организме опасно, так как может привести к хрупкости костей, повреждению почек и легких.
Ученые сравнили два генотипа какао, которые, согласно предыдущим исследованиям, по-разному взаимодействуют с кадмием:
- PA121 – сорт с низким уровнем накопления, происходящий из диких популяций бассейна реки Мараньон происхождением из Перу.
- TSH660 – высокоурожайный сорт, выведенный в Тринидаде и Тобаго, который, как выяснилось, активно накапливает кадмий.
Саженцы выращивали в питательных растворах с разной концентрацией металла. Исследователи отслеживали активность генов, накопление кадмия в тканях, а также оценивали состояние растений по уровню фотосинтеза, потреблению воды и выработке гормонов стресса.
Сорт с низким уровнем накопления кадмия имеет генетические механизмы, которые ограничивают поглощение металла и помогают растению эффективнее справляться со стрессом. У сорта-накопителя были выявлены закономерности экспрессии, которые могут способствовать более интенсивному перемещению кадмия по растению.
Исследование доказывает, что содержание кадмия в какао-бобах зависит не только от его концентрации в почве, но и от того, как именно растение транспортирует металл и реагирует на него физиологически.
Полученные данные открывают новые возможности для селекции и генной инженерии. Выявление конкретных генов и сигнальных путей позволит вывести сорта какао, которые будут накапливать меньше кадмия, сохраняя при этом все вкусовые качества, ценимые производителями и потребителями.
Источник: agroexpert.press
