Новосибирские ученые нашли ген, отвечающий за голубую окраску зерен ячменя

Ученые Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ, Новосибирск) установили, какой ген в зернах ячменя отвечает за накопление биоактивных соединений с антиоксидантными свойствами - антоцианов, придающих зерну голубой цвет, сообщает пресс-служба Новосибирского госуниверситета.

 
Результаты работы были представлены на XIV Международной мультиконференции "Биоинформатика регуляции и структуры геномов / системная биология", проходившей в НГУ.

 
Отмечается, что при попадании в организм человека с пищей данные соединения инактивируют активные формы кислорода, способствуют нормализации липидного обмена, что позволяет снизить риск развития ряда хронических заболеваний, поэтому ученые заинтересованы в создании пшеницы и ячменя, которые обладали бы этими свойствами.

 
В ходе исследований в окрашенных зерновках был выявлен вариант (аллель) гена HvMyc2, на определенном участке которого отсутствовала вставка одного нуклеотида, тогда как в неокрашенных зернах такая вставка была.

 
Было установлено, что именно эта вставка делает ген нефункциональным, зерна такого растения не получают голубой окраски и не обладают уникальными антиоксидантными свойствами.

 
Однако в некоторых случаях этот ген все-таки оказывался рабочим, но голубой окраски почему-то не возникало.

 
Поэтому ученые решили путем экспериментов проверить, как удаление одного нуклеотида в нефункциональном гене HvMyc2 у сорта ячменя с белым зерном повлияет на его окраску.

 
"С помощью направленного мутагенеза ученые провели исправление рамки считывания гена HvMyc2, в результате им удалось на сортах ячменя с неокрашенными зерновками создать мутантные образцы с удалением одного нуклеотида в гене HvMyc2. Важно, что та же версия данного гена встречается и в окрашенных сортах. Исследователи удалили в неокрашенном ячмене вставку того самого нуклеотида, сделали голубую версию гена и посмотрели, появится ли голубая окраска в зернах неокрашенных сортов", - говорится в сообщении.

 
Первоначально исследователи не увидели у мутантных версий растений голубой окраски зерен, поскольку она связана с накоплением антоцианов в алейроновом (одном из внутренних) слое зерна ячменя. Но оболочка этих зерен состоит из множества слоев, и алейроновый слой - не наружный, над ним находятся еще три.

 
Когда ученые вручную с помощью пинцета сняли три верхних оболочки и под микроскопом осмотрели алейроновый слой зерен растений, стали видны голубые точки, что свидетельствовало о накоплении антоцианов.

 
На неокрашенных зернах, у которых ген HvMyc2 не был изменен, таких точек не оказалось.