Ученые увеличивают количество растительного масла в сельхозкультурах
Ученые из Наньянского технологического университета Сингапура (NTU Singapore) успешно генетически модифицировали растительный белок, который отвечает за накопление масла в семенах растений и съедобных орехах.
Демонстрируя запатентованный метод, модельное растение резуховидка Таля (Arabidopsis, на фото вверху) накапливало на 15-18% больше масла в своих семенах, когда его выращивали с модифицированным белком в лабораторных условиях.
Поиск способов заставить сельскохозяйственные культуры давать больше масла в своих семенах — это святой Грааль для сельскохозяйственной промышленности. Однако большинство масличных культур, таких как масличная пальма, соя, подсолнечник, рапс, арахис, уже имеют высокий процент масла в плодах или семенах, и повысить содержание масла в них с помощью традиционных методов скрещивания трудно.
Растительные масла широко используются в пищевой промышленности, производстве биотоплива, косметических и моющих средства. Мировой рынок этих продуктов оценивается в $241,4 млрд в 2021 году и, как ожидается, увеличится до $324,1 млрд к 2027 году. Увеличение выхода масла из растений также может помочь миру в его стремлении к устойчивости, помогая сократить количество пахотных земель, необходимых для выращивания масличных культур.
Секрет, помогающий растениям накапливать больше масла в своих семенах, заключается в одном из их белков под названием WRINKLED1 (WRI1). Ученые уже более двух десятилетий знают, что WRI1 играет важную роль в контроле производства масла в семенах растений.
Впервые структура WRI1 с высоким разрешением была получена и представлена группой специалистов Наньянского технологического университета Сингапура.
В публикации в научном журнале Science Advances команда подробно описала молекулярную структуру белка WRI1 и то, как он связывается с ДНК растений, что сигнализирует растению о том, сколько масла нужно накапливать в его семенах.
Модифицированные версии WRI1 увеличили связывание с ДНК в десять раз по сравнению с оригинальным WRI1, что, в конечном итоге, привело к увеличению содержания масла в семенах.
Эксперименты показали, что содержание масла в семенах модифицированной резуховидки Таля было больше, чем у немодифицированной формы. Потомство этого генетически модифицированного растения также будет нести тот же модифицированный белок WRI1 и производить больше масла в своих семенах.
Эксперты отмечают, что в мире, где пахотные земли для сельского хозяйства ограничены, необходимы передовые технологии для выращивания большего количества продуктов питания с более высокой пищевой ценностью. Когда будет увеличено содержание жира в съедобных семенах и орехах, человек может съесть меньшее количество пищи, но при этом чувствовать себя сытым из-за увеличения количества потребляемых калорий. Поэтому вместо того, чтобы выращивать больше сельскохозяйственных культур, чтобы накормить больше людей, ученые должны искать методы, при которых выращиваемые культуры будут содержать больше калорий и питательных веществ, чтобы одним и тем же количеством пищи можно было накормить больше людей.
Источник фото по лицензии Creative Commons
