Ендосперм — це живильна частина таких зернових культур, як рис. Контроль накопичення крохмалю на заключних стадіях розвитку ендосперму за допомогою генетичної модифікації може поліпшити харчування та цінність сільськогосподарських культур. Вчені з Пусанського національного університету (Корея) проаналізували геном мутантного сорту рисової рослини, насіння якого не містили ендосперму й мали аномально збільшений зародок. Результати досліджень розповіли більше про ранній розвиток зародків рису, що може привести до підвищення врожайності рису та поліпшенню харчування.

Насіння більшості квіткових рослин мають дві різні структури: зародок та ендосперм. Клітини ембріона створюються під час запліднення, тоді як ендосперм — структурне та багате поживними речовинами тіло, яке захищає та підтримує ембріон. Ендосперм становить більшу частину поживної цінності врожаю таких злаків, як рис. Багато генетичних досліджень зосереджені на тому, як контролювати накопичення крохмалю на останніх стадіях розвитку ендосперму. З іншого боку, мало що відомо про гени, які контролюють ранній розвиток ендосперму у рисі.

Група вчених під керівництвом доцента Лае-Хен Чо з Пусанського національного університету, нещодавно провела дослідження, щоб частково заповнити цю прогалину в знаннях. У своїй роботі, опублікованій в виданні Plant Biotechnology, команда вчених визначила єдину мутацію в гені, який кодує цітідінтріфосфатсінтазу (CTPS) — фермент, що допомагає виробляти деякі будівельні блоки ДНК та РНК. Дослідники також прояснили зв’язок між CTPS та ендоспермом. Виявляється, CTPS формує макромолекулярні структури на ранніх стадіях розвитку ендосперму, допомагаючи клітинам ендосперму мігрувати всередині насіння. Мутантна рослина, що має змінену форму CTPS, не змогла провести цю підтримуючу структуру, й, таким чином, його насіння виявилося без ендосперму.

Зокрема, вчені також показали, що надекспресія CTPS в генетично модифікованих рослинах рису призводить до збільшення ендосперму. Це відкриває можливості для точного налаштування співвідношення розмірів ендосперму і зародка.

«Контроль за розміром зародка та ендосперму визначає кількість та якість насіння. Важливо помірно збільшувати розмір ембріона, одночасно збільшуючи розмір ендосперму», — зазначив пан Чо.

В цілому, нове розуміння, надане дослідницькою групою, може привести до збільшення врожаю рисових плантацій.

«Ранній розвиток насіння рису в кінцевому підсумку визначає кількість клітин в насінні й тісно пов’язане з врожайністю. Наша наукова робота може стати першою в області досліджень раннього розвитку ендосперму й сприяти поліпшенню якості продовольчих культур в майбутньому. Будемо сподіватися, що подальший прогрес в цій області допоможе зробити продукти харчування більш доступними для всього світу», — заявив доктор Чо.

 

*за інформацією з відкритих джерел

 

 

Пропонуємо:

В Индии определили факторы, влияющие на устойчивость риса к засухе

В Индии появились первые устойчивые к гербицидам не ГМО сорта риса

В Японии открыли ген-мутант, который защитит растения риса от засухи

Австралийские исследователи обнаружили солеустойчивые разновидности риса