Исследование взаимодействия метаболических путей биосинтеза пигментов различной природы с целью управления их составом и сочетанием в зерне ячменя с помощью современных генетических технологий

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-76-00018

НазваниеИсследование взаимодействия метаболических путей биосинтеза пигментов различной природы с целью управления их составом и сочетанием в зерне ячменя с помощью современных генетических технологий

Руководитель Шоева Олеся Юрьевна, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук" , Новосибирская обл

Конкурс №40 - Конкурс 2019 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-106 - Растениеводство

Ключевые слова злаки, зерно, биологически активные вещества, алломеланин, хлорофилл, фотосинтез, частичный альбинизм, почти-изогенные линии, маркер-контролируемый отбор

Код ГРНТИ68.03.03

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
На качественные характеристики зерна злаков существенное влияние оказывают биологически активные соединения, накапливающиеся в оболочках зерна. Многие из данных соединений являются пигментами, имеющими различную химическую природу и образующиеся в ходе различных метаболических путей (флавоиноиды, каротиноиды, меланины, хлорофилл). Помимо адаптивного значения для самих растений, пигменты рассматриваются также как элементы функционального питания для человека. Управление качественным и количественным составом биологически активных веществе является на сегодняшний день актуальным направлением селекции растений, в том числе злаков, а гены, контролирующие пигментный состав зерна, рассматриваются в качестве мишеней для метаболической инженерии новых форм злаков с повышенной питательной ценностью. Однако для успешного решения задач по направленной модификации химического состава зерна, необходимо глубокое понимание молекулярно-генетических механизмов, лежащих в основе его формирования. Целью предложенного проекта является исследование взаимосвязи между синтезом хлорофилла (и фотосинтезом) и синтезом малоизученных пигментов алломеланинов, которые образуются при окислении и полимеризации фенольных соединений в хлоропластах клеток леммы и перикарпа зерна ячменя. Исследование будет проведено с использованием набора уникальных почти-изогенных линий, отличающихся пигментным составом зерна. Их создание с помощью технологии ускоренной маркер-опосредованной селекции запланировано в рамках выполнения предложенного проекта. Сравнительное фенотипическое, цитологическое и молекулярно-генетическое изучение разработанных линий и их родительских форм позволит установить роль фотосинтеза в формировании алломеланинов в зерне ячменя. Полученные результаты будут иметь важное фундаментальное значение, а также способствовать решению практических задач, связанных с ускоренным и эффективным получением сельскохозяйственной продукции с заданными характеристиками.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Глаголева А.Ю., Мурсалимов С.Р., Грачева Н.В., Шмаков Н.А., Леванова Н.М., Бёрнер А., Афонников Д.А., Шоева О.Ю., Хлесткина Е.К. Current achievements in study of black-spiked barley Book of Abstracts: the 5th Conference on Cereal Biotechnology and Breeding, November 4–7, 2019, Budapest, Hungary., P.22-23 (год публикации - 2019)

2. Глаголева А.Ю., Шмаков Н.А., Мурсалимов С.Р., Грачева Н.В., Кукоева Т.В., Шоева О.Ю., Хлесткина Е.К. Исследование взаимосвязи синтеза меланина и других пигментов в колосе ячменя БИОЛОГИЯ – НАУКА ХХI ВЕКА: 24-я Международная Пущинская школа конференция молодых ученых, C. 120 (год публикации - 2020)

3. Глаголева А.Ю., Шоева О.Ю., Хлесткина Е.К. Melanin pigment in plants: current knowledge and future perspectives Frontiers in Plant Science, 11:770 (год публикации - 2020)
10.3389/fpls.2020.00770

4. Шоева О., Глаголева А., Кукоева Т. Effects of the Blp1 locus, which controls melanin accumulation in the barley ear, on the size and weight of seeds Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции (год публикации - 2021)

5. Мурсалимов С., Глаголева А., Хлесткина Е., Шоева О. Chlorophyll deficiency delays but does not prevent melanogenesis in barley seed melanoplasts Protoplasma (год публикации - 2021)
10.1007/s00709-021-01669-3

Публикации