Селекции гречихи татарской много внимания уделяют ученые Китая
Гречиха татарская, которую в ряде стран считают яровым однолетним сорняком, в Китае имеет совершенно другое значение – ее рассматривают как очень полезное зерно для употребления в пищу. Китайские исследователи сообщают, что гречиха татарская богата белком, жиром, высококачественным крахмалом и рутином. Благодаря этим характеристикам, и особенно наличию флавоноида рутина, зерно этого растения обладает особой эффективностью в снижении риска гиперлипемии, гипергликемии и гипертонии, а также помогает в лечении диабета и рака. Содержание флавоноидных соединений в гречихе татарской в 10–100 раз больше, чем в обычной, однако, для производства нужны оптимизированные сорта.
🔹
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей команды китайских исследователей (Сельскохозяйственный колледж Шаньсийского сельскохозяйственного университета; Центр развития экологической культуры района Ванбайлин в Тайюане; Центр исследований сельскохозяйственных генетических ресурсов, Шаньсийский сельскохозяйственный университет), в которой рассказывается о развитии направления гречихи татарской в зернопроизводстве КНР.
…Основными задачами селекции гречихи татарской (Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn.) в Китае являются создание сортов, обладающих высокой и стабильной урожайностью, стрессоустойчивостью и адаптивностью, устойчивостью к полеганию. С точки зрения качества, высокое содержание флавоноидов является важнейшим показателем селекции этой культуры.
Самоопыляемость гречихи татарской препятствуют процессу скрещивания, что ограничивает улучшение. В отличие от традиционной селекции, мутационная представляет собой быстрый, эффективный и широкомасштабный метод направленной селекции новых сортов.
В сочетании с фенотипическим и химическим анализом этот подход может сократить цикл искусственного разведения и снизить трудозатраты.
В то же время, в сочетании с генетическим анализом, данный подход позволяет быстро обнаружить целевые гены и предоставить генетические ресурсы, имеющие племенную ценность.
В Китае селекционеры ускорили обновление материала гречихи татарской и создали несколько инновационных сортов путем мутагенеза, проводя отбор мутантов с высоким содержанием флавоноидов от 11,37% до 14,91%, например, сорта «Сицяо 1», «Цзинцяо № 3», а сорт «Дарумадаттан» был получен путем мутагенизации сорта «Хоккай Т8». В последнем случае «Дарумадаттан» был примерно на 100 см короче «Хоккай Т8», а его высота уменьшилась. Однако урожайность не снизилась, а растения проявили сильную устойчивость к полеганию.
В новом исследовании были изучены превосходные сортов гречихи татарской «Цзиньцяо № 2» (JQ2) и «Цзиньцяо № 4» (JQ4) из провинции Шаньси. Мутанты, полученные с помощью EMS-мутагенеза, показали вариации с точки зрения богатого фенотипа.
Вкратце, с помощью этилметансульфоната (EMS) для библиотеки мутаций гречихи татарской были созданы две библиотеки мутантов, а высокопродуктивные линии проверены по фенотипу. Затем новые линии с высоким уровнем метаболитов флавоноидов были проверены с использованием метода NIR в сочетании с иерархическим кластерным анализом, который предоставил доступные материалы и ресурсы зародышевой плазмы для дальнейшего выведения высокоурожайных и богатых флавоноидами сортов гречихи татарской.
Были исследованы более 10 агрономических признаков мутантов JQ2 и JQ4, включая тип растения, цвет листьев, тип зерна, цвет зерна, количество зерен на растение и их характеристики.
Максимальное количество зерен на мутантном растение JQ4 составило 2308, а масса – 44,82 г. Максимальная масса 1000 зерен составляла 24,7 г.
Среди 295 мутантов JQ2 и 153 мутантов JQ4 10 флавоноидов (ориентин, морин, кверцетин, кемпферол, лютеолин, нарингин, гесперетин, мирицетин, гесперидин и рутин) были обнаружены методом ближней инфракрасной спектроскопии.
Далее мутанты были разделены на группы и отдельные линии, среди которых максимальное содержание рутина в JQ4 составило 82,06 мг/г.
«Таким образом, путем систематического анализа и скрининга агрономических свойств и содержания флавоноидов в семенах мутантов JQ2 и JQ4 китайские исследователи получили три линии с высокой массой 1000 зерен, в том числе две мутантные линии JQ2 (30,89 г) и одну мутантную линию JQ4, которые достигала 24,70 г и десять линий с высокой массой зерна с растения. Сюда вошли 8 мутантов JQ2 и 2 мутанта JQ4, а также 72 мутанта с высоким содержанием рутина (в том числе 31 линия от JQ2 и 41 линия от мутантов JQ4). Эти элитные линии обеспечивают материальную основу для создания гермоплазмы туберкулеза с отличными качествами и характеристиками культивирования», – рассказывают авторы научной работы.
Результаты этого исследования обогатят генные ресурсы гречихи татарской и ускорят селекционный процесс. Кроме того, данное исследование дает хорошую материальную основу для использования зародышевой плазмы гречихи татарской и исследований в области молекулярной биологии, заключили авторы работы.
По статье «Создание библиотеки мутантов этилметансульфоната в татарской гречихе с агрономическими признаками и скринингом флавоноидов на предмет инноваций в зародышевой плазме» группы авторов (Хуацзе Го, Чжиин Цинь, Вэй Рен, Хунмэй Фэн, Вэньлян Чен, Лунлун Лю, Чжаося Сан), опубликованной в журнале Agronomy 2024 на портале www.mdpi.com.
На фото вы видите цвет листьев зеленого JQ2 (A) и мутантов JQ2, а также цвет листьев мутантов JQ4 (E) и JQ4. Фото принадлежит указанной выше группе авторов.
