"Исследователи выявили гены инвертаз у чеснока, способствующие созданию устойчивых сортов"

Инвертазы – это ферменты, которые способствуют расщеплению сахарозы. Они играют важную роль в росте, развитии и адаптации растений к неблагоприятным условиям, поэтому эти сведения имеют огромное значение в агрономии.

Уже были обнаружены генетические последовательности, кодирующие инвертазы, в таких культурах, как рис, кукуруза, картофель и яблоня.

Ученые из Федерального исследовательского центра «Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук провели идентификацию и исследование генов инвертаз у чеснока (Allium sativum). Результаты их работы, которые могут способствовать созданию более устойчивых сортов, были опубликованы в журнале Horticulturae. Этот проект реализуется в рамках НЦМУ «Агротехнологии будущего» в контексте национального проекта «Наука и университеты».

Сахароза – это углевод, состоящий из фруктозы и глюкозы. Она является конечным продуктом фотосинтеза растений и служит источником энергии, а также предоставляет атомы углерода, необходимые для роста.

Уровень и преобразование сахарозы в сельскохозяйственных культурах оказывают влияние на их устойчивость к неблагоприятным условиям и на количество и качество урожая.

Исследователи из ФИЦ Биотехнологии РАН обнаружили 23 гена инвертаз у чеснока, отвечающих за гидролиз сахарозы и способствующих ее расщеплению на фруктозу и глюкозу. В своей работе они изучили взаимодействие инвертаз с фитогормонами и их роль в стрессовых реакциях растений.

«Инвертазы выполняют множество функций в растительной клетке. Они участвуют в расщеплении углеводов, образовании энергетических запасов, передаче сигналов и помогают растениям реагировать на стрессовые условия», – подчеркивает один из авторов исследования, доктор биологических наук, профессор и заведующая лабораторией системной биологии растений ФИЦ Биотехнологии РАН Елена Кочиева.

Генетики провели исследование генома чеснока сорта Ershuizao и его транскриптома, чтобы выяснить, какие инвертазы активны в различных частях растения.

Среди 23 выявленных вариантов инвертаз у чеснока 11, вероятно, являются щелочными/нейтральными (AsN/AINV) и функционируют в цитозоле. Шесть инвертаз, относящихся к категории растворимых (AsVINV), и шесть нерастворимых (AsCWINV) были обнаружены соответственно в вакуолях и клеточной стенке.

«Наши результаты указывают на то, что инвертазы чеснока играют важную роль в защите растений, поддерживая уровень растворимых сахаров. Эти знания могут быть полезны для создания новых сортов, устойчивых к засухе, холоду и засолению почвы», – подчеркивает Елена Кочиева.

Источник: пресс-служба ФИЦ Биотехнологии РАН. Фото: ФИЦ Биотехнологии РАН.