Недавно разработан новый сорт пшеницы с фруктаном
Некоторые новые сорта сельскохозяйственных культур выведены, чтобы быть более питательными. Другие более устойчивы, выведены для того, чтобы выдерживать более суровые условия окружающей среды.
В новом исследовании ученые сообщают о разновидности пшеницы, которая сочетает в себе улучшенные питательные свойства с повышенной устойчивостью к внешним воздействиям. Исследователи также протестировали метод селекции, который может снизить затраты и сэкономить время по сравнению с традиционными методами.
Недавно разработанный сорт пшеницы содержит более высокий уровень естественных углеводов, называемых фруктанами.
Фруктаны — это длинные цепочки сахарной фруктозы. В отличие от фруктозы, присутствующей в пищевых продуктах, таких как кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, люди не могут переваривать фруктаны. Это делает их хорошим источником растворимой клетчатки. Предыдущие исследования показывали, что потребление продуктов с более высоким содержанием фруктана может также способствовать развитию здоровых кишечных бактерий. Большая часть ежедневного потребления фруктана поступает из продуктов пшеницы, таких как хлеб. Это делает важным развитие пшеницы с высоким содержанием этого углевода.
Но выращивание пшеницы с высоким содержанием фруктанов может быть трудоемким и дорогим. «Выведение улучшенных в питательном отношении сортов пшеницы часто требует больших затрат», — говорит Линн Веенстра, исследователь из Корнельского университета.
Обычно процесс, называемый фенотипированием, занимает очень много времени. Это измерение характеристик культуры, таких как уровень фруктана или урожайность. Фенотипирование позволяет селекционерам сравнивать новые и существующие сорта культур. Например, они могут проверить, имеют ли более новые сорта более высокий или более низкий уровень фруктана по сравнению с существующими культурами. В то же время им необходимо удостовериться в том, что урожайность других культур — например, устойчивость к болезням — не снизилась.
Относительно новый метод селекции может ускорить развитие новых сортов сельскохозяйственных культур. Веенстра и его коллеги протестировали варианты этого метода, называемого геномной селекцией.
Геномная селекция использует относительно небольшой «обучающий» набор отдельных растений. Исследователи объединяют фенотипирование и генетические данные из этого учебного набора растений. Затем они используют эти данные для обучения статистической модели. После обучения статистическая модель может прогнозировать характеристики растений, например, уровни фруктана, основываясь исключительно на генетике. Это позволяет проводить селекцию культур без необходимости сбора данных о наблюдаемых характеристиках.
Геномная селекция экономит время и ресурсы двумя способами. Во-первых, обучающий набор растений относительно невелик. Это позволяет быстро завершить фенотипирование. Во-вторых, генетическое тестирование проводится гораздо быстрее, чем измерение характеристик культур.
Однако существуют некоторые предостережения в отношении использования геномной селекции. Например, может произойти инбридинг, который может сократить разнообразие сельскохозяйственных культур. Снижение разнообразия может сделать сельскохозяйственные культуры восприимчивыми к болезням.
Поэтому Веенстра и ее коллеги протестировали два различных способа геномной селекции. Они обнаружили, что один метод привел к пшенице с более высоким содержанием фруктанов при сохранении геномного разнообразия.
«Я думаю, что это самое важное открытие этого исследования», — говорит Веенстра. «Геномный отбор может быть использован для селекции».
Исследователям по-прежнему изучают фруктаны в новом сорте пшеницы . «Мы также хотим определить, насколько стабильны эти фруктаны при переработке пищевых продуктов», — говорит Веенстра.
Это исследование было недавно опубликовано в Crop Science .
Источнк: Американское общество агрономии; фото: pixabay.com
