28 августа 2020

Разработка ученых Сколтеха упростит обнаружение глюкозинолатов в семенах рапса

Новые генетические маркеры содержания глюкозинолатов в семенах рапса могут помочь улучшить состав масла

Рапс – вторая в мире масличная культура по объёмам производства после сои
Фото: «Легион-Медиа»

Группа ученых из Сколтеха и Института масличных культур в Краснодаре провела генетический анализ российской коллекции рапса. В ходе реализации проекта было описано генетическое разнообразие отечественных линий рапса, а также были обнаружены новые потенциальные гены-кандидаты, участвующие в контроле содержания глюкозинолатов токсичных вторичных метаболитов в рапсовом масле.

Рапс – вторая в мире масличная культура по объёмам производства после сои. Шрот и жмых, получаемые путём экстрагирования или прессования масла из семян рапса, содержат до 42 % белка, отвечающего нормам ФАО по аминокислотному составу. Однако семена рапса, а также других масличных культур семейства Крестоцветных (горчица, рапс, хрен, редька и др.), содержат эруковую кислоту и глюкозинолаты – класс органических веществ, которые содержат серу, азот и производные глюкозы. Глюкозинолаты в процессе метаболизма образуют соединения серы, негативно влияющие на работу печени, сердца и почек. Они также раздражают слизистые оболочки ЖКТ, нарушают деятельность щитовидной железы. В связи с этим, содержание глюкозинолатов в семенах рапса, поступающих на переработку, в том числе на корм скоту и птице, строго контролируется во всем мире.

Ученые из Сколтеха и Института масличных культур имени Пустовойта провели высокопроизводительное генотипирование 90 линий рапса и сопоставили его результаты с данными измерения глюкозинолатов у этих линий за 3 вегетационных сезона. Это позволило найти генетические маркеры содержания глюкозинолатов в масле, а также сцепленные с ними гены-кандидаты потенциально участвующие в регуляции биосинтеза этих соединений. После этапа верификации маркеров на независимой выборке растений их можно будет непосредственно использовать в селекции новых сортов и гибридов с низким содержанием глюкозинолатов.

«Наша работа направлена на развитие маркерной селекции в России, когда для контроля за интересующими характеристиками в процессе скрещиваний и анализа потомства используют генетические маркеры. Такой подход позволяет значительно ускорить процесс создания новых сортов. Измерять содержание глюкозинолатов трудоемкая задача, будет очень удобно делать это на основе выявленных нами маркеров», рассказывает первый автор исследования, аспирант Сколтеха Рим Губаев.

Результаты работы могут использоваться селекционерами в целях улучшения состава масла. Исследование опубликовано в журнале Genes.

С 2005 по 2019 год площади, занятые рапсом в России, непрерывно росли. Так в 2006 году посевная площадь под рапсом составила 512 тыс. га, что превысило показатели 2005 года более чем в два раза. В 2012 году площадь под рапсом впервые превысила 1 млн га. В 2019 году урожай рапса составил около 2,06 млн т. Однако, по данным Росстата, под урожай 2020 года рапс посеяли на 54,6 тыс. га меньше, чем годом ранее — 1,49 млн га.

Как сообщает «Центр Агроаналитики» со ссылкой на оперативные данные ведомственного мониторинга Минсельхоза России, на 27 августа 2020 года  рапс озимый и яровой обмолочен с площади 448,6 тыс. га, намолочено 1 034,8 тыс. т (+408,5 тыс. т к прошлому году) при урожайности 23,1 ц/га.

Подготовлено ФГБУ «Центр Агроаналитики» по материалам skoltech.ru