Иркутские ученые проанализировали биохимический состав диких яблонь, растущих на территории Восточной Сибири и Дальнего Востока. Результаты исследования позволят селекционерам в будущем выводить новые сорта яблок, а также сделать плоды домашней яблони домашней более полезными и доступными в разных климатических условиях.
Сотрудники Сибирского института физиологии и биохимии растений СО РАН выполняли большую скрининговую работу для диких видов рода Malus: Malus baccata, Malus mandshurica, Malus chamardabanica и Malus sachalinensis.
По словам ученых, механизмы биосинтеза и накопления биологически активных веществ и приспособления к климатическим колебаниям относительно хорошо изучены только у яблони домашней, а данные о диких видах малочисленны и разрознены.
«В селекционных работах при формировании знакомых нам сортов яблони домашней признаками для отбора служили в первую очередь размер плодов и их вкусовые качества, сладость. Наличие других полезных веществ, таких как аскорбиновая кислота, не были приоритетными. Несмотря на то что яблоки не считаются богатыми витамином С, это компенсируется широким употреблением этих плодов в свежем виде. Мелкоплодные виды яблонь известны особым „сибирским“ привкусом и не очень пригодны для потребления, однако они могут служить источником полезных генов при разработке новых сортов. Для того чтобы использовать „дикарей“ в селекции, требуется максимально развернутая информация о метаболических процессах и их взаимосвязи», — рассказала ведущий инженер лаборатории физиолого-биохимической адаптации растений СИФИБР СО РАН Злата Ставицкая.
Состав плодов очень динамичен, поясняют исследователи. На него влияют климатические условия: влажность, количество теплых ночей в вегетационный период, количество солнечных дней, минеральный состав почвы. Это отражается на накоплении разных веществ.
«Сегодня мы можем утверждать, что дикие виды Malus baccata, Malus mandshurica, Malus chamardabanica и Malus sachalinensis, произрастающие на территории Прибайкалья и Дальнего Востока, отличаются очень высоким содержанием аскорбиновой кислоты в тканях плодов и могут быть использованы в качестве источника генов для улучшения гибридных сортов, растущих в этих областях. Пектин во всех изучаемых нами плодах содержит большое количество кальция — важнейшего элемента для формирования плодовой структуры: он играет значительную роль в уменьшении растяжимости клеточных стенок и повышении их прочности», — отметила Злата Ставицкая.
Помимо этого сотрудники СИФИБР СО РАН анализируют динамику накопления растворимых сахаров, пектинов, изучают взаимосвязь их метаболических путей с устойчивостью к низким температурам. Это, в том числе, позволит определить, какие именно гены и связанные аллели — различные формы одного гена — обеспечивают высокий уровень содержания витамина С в яблоках. В перспективе можно будет разработать аллель-специфические маркеры, которые будут помогать более быстрому внедрению в сорта генетических признаков высокого содержания витамина С путем селекции.
«Итогом нашей работы хотелось бы видеть появление ассортимента яблок, которые были бы не только вкусными, но и полезными, с высоким содержанием витамина С», — резюмировала Злата Ставицкая.
Статья об этом исследовании опубликована в журнале Plants.
