«.. .А по світу білому

лиш про то і мова,

Як вирили море,

вигадали букви,

Звернули гори шалені укри».

Гурт «Антитіла»

Не так часто доводиться бути свідком появи нової форми знайомого овочу. Селекціонери розбалували нашу уяву, відтак синьою морквою чи червоною картоплею нікого особливо й не здивуєш. Однак вітчизняні селекціонери знайшли все ж таки чим вразити. Всеукраїнський науковий інститут селекції (ВНІС) цього сезону вийшов на ринок із незвичайним овочем, який заслуговує на увагу аграріїв, прихильність поборників здорового способу життя та народну любов, оскільки є досягненням наукової думки і унікальним явищем у планетарному масштабі

Надзвичайна та надцукрова

«Мене завжди приваблювала кукурудза, - зізнається у своїх селекційних вподобаннях Мирослав Парій, один із власників ВНІСу та очільник наукового напряму інституту. - Дуже поширеною в Європі та Сполучених Штатах є кукурудза Baby corn. Недаремно вона така популярна - має ніжний смак, низькокалорійна та може вживатися як у сирому вигляді, так і вареною, смаженою чи навіть грильованою. З точки зору біології, ця кукурудза є абортованою формою звичайної кукурудзи. Вона має дуже низьку продуктивність та відповідно високу ціну. Нам вдалося виростити у двадцять разів продуктивніший овоч, який зберігає всі смакові та хімічні показники Baby corn. Ми перші у світі, кому вдалося виростити розгалужену кукурудзу такої якості. По своїй суті Baby соrn - це різновид цукрової кукурудзи. Її основна відмінність від зернової полягає у тому, що вона здатна накопичувати у зернах крохмаль, тоді як цукрова - цього не робить, бо синтез крохмалю зупиняється на рівні цукрів. Крім того, є звичайна цукрова кукурудза, а є - надсолодка кукурудза, у неї синтез крохмалю зупиняється на рівні моно- і дисахаридів. Тому вона й виходить дуже солодкою. Наша кукурудза, назвемо її тимчасово колосковою, якраз належить до надсолодкої кукурудзи».

Однією з технічних переваг надсолодкої кукурудзи є те, що вона довго зберігається, не втрачаючи смакових якостей. У звичайному цукровому типі через 12 годин після збирання відбувається синтез крохмалю і на смак вона стає схожа на звичайну - зернову.

Бажаний плід

Першочергова ідея була суто науковою і не мала практичного спрямування. Науковці поставили за мету «упіймати» на кукурудзі тетрадні мікроспори. При мейозі хромосоми розходяться в різні клітини. Для того щоб вивчити процеси, що відбуваються у клітині мейотичним поділом, дуже зручно спостерігати за тими з них, які утворилися з початкової клітини. Науковці хотіли отримати таку мутацію, щоб застосувати метод зворотної селекції на кукурудзі. Крім того, це цікавий підхід у дослідженні мейозу. Зазвичай ми бачимо мейоз по сукупності нащадків і вивчаємо його статистично - на рівні великої кількості нащадків. А насправді мейоз - це індивідуальне явище, яке відбувається на рівні однієї клітини. Наявність однієї тетради мікроспор дає змогу побачити, що відбулося в результаті одного конкретного поділу. Це дуже цікаво. Науковці ВНІСу проводили тривалу наукову роботу в цьому напрямі, але китайці їх випередили. Однак наші дослідники, рухаючись власним шляхом, отримали дещо інше - рослину, яка цікава не лише з точки зору науки, а й має потенціал успіху в промисловому рослинництві. «Друга мета нашого експерименту полягала в пошуку мутації, яка б підвищила пилкову продуктивність, - згадує далі Мирослав. - Мені хотілося отримати рослину з густим чоловічим суцвіттям (волоттю). В результаті експерименту я її отримав, але коли побачив, як формуються качани - засмутився. Вони були дуже великими, що свідчило про зараження кукурудзи грибом, який називається пухирчаста сажка (Ustilago zeae). Розкрив та не повірив власним очам -переді мною був незвичайний розгалужений качан кукурудзи! Я завжди пробую на смак нові форми кукурудзи, тож машинально скуштував і цей молодий початок, зробив кілька кроків... і повернувся. Ось тут я зрозумів, що це - майбутнє Baby corn. Свій перший експеримент провадив на зерновій кукурудзі, але й вона була дуже смачною. Я мав наукову мету, однак все як завжди звелося до їжі» (сміється).

Наукові тонкощі

Був 2013 рік. Для того щоб спровокувати мутацію такого типу, яка була застосована на колосковій кукурудзі, клітину обробляють мутагеном, мутація зазвичай рецесивна. Рослину самозапилюють і отримують ослаблену рослину, але з потрібного ознакою. Цю рослину знову самозапилюють, щоб цю мутацію закріпити. Спочатку вивели три перші індивідуальні рослини і з них почалися альтернативні варіанти, які зараз стали гібридами з чоловічою стерильністю. Густе чоловіче суцвіття є корисною у промисловості ознакою. Річ у тім, що при гібридизації насіння потрібно суворо дотримуватися термінів сівби материнської та батьківської форми, оскільки батьківська форма цвіте кілька днів і запізнення чи, навпаки, випередження строків призводить до того, що качани будуть цвісти в один час, а пилок почне летіти в інший.

Фото 1. Плід української фантазії

Вивчення біології індивідуального розвитку рослин, зокрема його генетичної регуляції морфології, - не безпідставно популярна тема в сучасній науці. Створення нових форм рослин - це насамперед зміни в їхній архітектоніці. Управління процесом формування органів дасть змогу нам цілеспрямовано змінювати ознаки.

Це зміни, вивчаючи які, можна зрозуміти, як будується рослина. А знаючи, як будується рослина, можна задавати потрібні параметри. На сьогодні відомі три мутації подібного морфотипу: RAI, RA2, RA3. Проте жодна з них не може бути використана в якості овочевої кукурудзи. Оскільки розгалуження незначне, то качан майже не відрізняється від звичайної кукурудзи. Отримана мутація значним чином змінює морфологію качана. Дослідникам стало цікаво: чи вони знайшли мутацію у новому гені, чи ця мутація вже відома у генах, які впливають на розгалуженість качана. Для того щоб з’ясувати, де саме знаходиться мутація, науковці схрестили форму RAI, RA2, RA3 з отриманою мутацією.

В результаті схрещення RA2 і RA3 усі качани були звичайного типу. А от при схрещуванні з RA1 виявили, що качани мають розгалуженість.

Фото 2. Плід української фантазії

Це означало, що потрібна мутація знаходиться у тому самому гені, тобто в гені RA1. Однак це нова мутація і завдяки їй качан набуває необхідної нам форми. Вона відрізняється від уже відомої. Сьогодні проводиться секвенування гену RA1 для з’ясування того, які саме нуклеотиди були замінені у цьому випадку.

Місце у класифікації

Давайте розберемося, що отримано в результаті цієї роботи. Дістали форму кукурудзи, отриману за допомогою мутагенезу. Одержати такий качан досить складно, оскільки це мутації хімічно індуковані.

Для хімічного мутагенезу використовували речовину бром-мурацил.  Супермутагени - це такі речовини, які, потрапляючи в організм, модифікують структуру ДНК. Їх почали активно використовувати з 1960-х років і застосовують до сьогодні, щоб вносити випадкові зміни у геном. У випадку з колосковою кукурудзою команда Мирослава використала супермутаген на рослині вперше, до цього він застосовувався на інших організмах. Так і отримали такий чудовий результат.

Нова кукурудза - не ГМО, бо отримана природним шляхом за допомогою традиційного мутагенезу. Супермутаген (речовина, якою змінювали ген) діяв на рослину шість років тому. Тому згадувати про загрозу просто смішно. Якщо говорити науковою мовою, весь світ навколо нас є мутагеном, бо усе так чи інакше впливає на гени.

Дослідники ВНІС зараз активно працюють над удосконаленням цієї форми, науковий процес триває. Якщо придивитися до звичайного качана, то можна побачити, що він складається з гілочок, які зрослися. На колосковому качані ці самі гілочки мають розгалуження. Дика кукурудза багато сотень років тому виглядала, як одна гілочка нашої кукурудзи, лише з дуже твердими насінинами. Зараз готується ще одна версія кукурудзи - без тичинок і з більш щільним качаном.

Фото 3. Плід української фантазії

- Жоден гібрид Baby соrn не зареєстрований в Україні, - розповідає про складнощі оформлення Мирослав.  Інститут експертизи сортів не має розроблених методик випробування сортів для традиційного Baby соrn. Тому ми маємо перші складнощі при реєстрації нашого гібрида. Однак разом зі спеціалістами цього інституту ми подолаємо цю проблему найближчим часом і перший гібрид буде зареєстровано.

Практичний інтерес

- Давайте прикинемо приблизну економіку вирощування кукурудзи, - веде далі Мирослав Парій. - Сіємо 1 га нашої кукурудзи - це 100 тис. рослин. На кожній по три качани. Вага одного -150-200 г. Один качан коштує З грн. Маємо 900 тис, грн прибутку. Ось так.

Три качани - це далеко не межа. Наприклад, зараз внісівці розробляють багато-початкову форму колоскової кукурудзи й хочуть отримувати 10 качанів з рослини. Зараз їм вдалося довести кількість качанів до 5. Збільшення кількості качанів можна досягти, якщо схрещувати гібрид з кукурудзою рисового типу або тією кукурудзою, яку використовують для попкорну.

Є сенс вирощувати колоскову кукурудзу розсадою. Якщо висадити її у відкритий ґрунт на початку травня й мати підростаючу кукурудзу в теплиці, то новий урожай можна отримувати з другої половини червня по вересень. Якщо говорити про ринок свіжих овочів, то є сенс вирощувати розсаду, а з середини квітня можна сіяти її у відкритий ґрунт і кожен тиждень виконувати сівбу. Якщо планується консервування, то можна сіяти її у відкритий ґрунт та консервувати всю разом.

На полицях супермаркету я нарахував 15 виробників, які консервують Baby согп і продають його по 100 грн за півлітрову баночку. Люди купують таку продукцію, бо салат із помідорів й огірків набридає.

У майбутньому цього овочу я не сумніваюся, - каже Мирослав. - За хімічним складом наша кукурудза нічим не відрізняється від Baby согп.

За своїми харчовими якостями колоскова кукурудза -це дієтичний продукт, менш калорійний, ніж класична кукурудза. Класична кукурудза має 120 ккал, а колоскова - 26. Це продукт з «від’ємною» калорійністю - на його перетравлення організм витрачає більше енергії, ніж у самому продукті міститься. У тканинах молодої кукурудзи з початком бурхливого розвитку активізуються ферменти й мікроелементи. Ми будемо проводити інформаційну кампанію з популяризації нової форми кукурудзи. Плануємо пропонувати господарствам посіяти у себе пробні зразки колоскової кукурудзи та почути їхні враження... Новий український овоч, який не має світових аналогів, поки що безіменний. Пілотні варіанти назви: «Цвітна кукурудза» (за аналогією із цвітною капустою), SuperBabyCorn (назва схожа на трансформер) та SpaceCorn (космічна кукурудза). Ми пропонуємо читачам взяти участь в опитуванні та проголосувати за обраний варіант на сайті журналу.

 

Лада Антомонова