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 16-14-00086

НазваниеПоиск целевых генов и оптимизация подходов по модификации геномов для получения новых форм злаков с заранее заданными свойствами

РуководительХлесткина Елена Константиновна, Доктор биологических наук

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

Период выполнения при поддержке РНФ

2019 г. - 2020 г.

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по приоритетным тематическим направлениям исследований» (11).

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-104 - Общая генетика

Ключевые словагенетика растений, ячмень, пшеница, хозяйственно ценные гены, урожайность, устойчивость растений к неблагоприятным условиям окружающей среды, питательная ценность зерна, анализ ассоциаций между маркерами и признаками, идентификация аллельных вариантов на уровне ДНК для последующей модификации, геномное редактирование, агробактериальная трансформация, CRISPR/Cas

Код ГРНТИ34.15.23

СтатусУспешно завершен

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Предложенный проект является логическим продолжением Проекта 2016 года, который был направлен на выявление геномных различий, лежащих в основе варьирования признаков растений, и на решение проблемы, связанной с разработкой и оптимизацией эффективных способов ускоренного получения новых улучшенных форм злаков на основе знаний и подходов современной генетики и биотехнологии растений. В ходе выполнения проекта были поставлены методы направленной модификации генома ячменя в протопластах и получения растений, модифицированных методом CRISPR/Cas. Были модифицированы гены Nud и Vrs1 в протопластах элитного высокоморфогенного сибирского сорта «Алей» и ген Nud в протопластах модельного сорта «Golden Promise». Получены растения ячменя с модифицированным методом редактирования генома хозяйственным признаком: были внесены направленные мутации в ген Nud (сорт «Golden Promise»), что привело к изменению фенотипа с пленчатого на голозерный. Были выявлены ключевые гены, контролирующие формирование признака голубой окраски зерна ячменя, обусловленной антоцианами, а также метаболические пути, лежащие в основе синтеза меланиновых пигментов колоса ячменя. С помощью GWAS-анализа были выявлены 28 геномных районов ячменя, ассоциированные с урожайностью и устойчивостью растений ячменя к патогенам. Опираясь на поставленный метод и полученные результаты о структуре и функциях генов, контролирующих биосинтез антоциановых соединений в зерне, будут предложены стратегии направленной модификации выделенных генов-кандидатов. Гены биосинтеза антоцианов рассматриваются как мишени для модификации, поскольку в Проекте 2016 года на животных моделях была показана диетическая ценность соединений антоцианового ряда и их потенциальная значимость для профилактики нейроденеративных заболеваний. Согласно литературным данным, обогащение диеты продуктами, содержащими антоцианы, также способствует профилактике онкологических заболеваний. В предложенном проекте отработанная методика тестирования антоциановой зерновой диеты на моделях животных будет использоваться для исследования эффективности антоциановых соединений зерна в профилактике онкологических заболеваний. В рамках поиска целевых генов для редактирования будет продолжена работа по выявлению ключевого гена Blp, контролирующего формирование признака черной окраски колоса ячменя, ассоциированного с устойчивостью растений ячменя к фузариозу и неблагоприятным условиям внешней среды. На основе выявленных с помощью GWAS-анализа 28 геномных районов ячменя, ассоциированных с урожайностью и устойчивостью растений к патогенам, будет проведено выделение генов-кандидатов, контролирующих изученные признаки у сибирских сортов ячменя, и разработаны диагностические ДНК-маркеры для ускоренного отбора растений с заданными свойствами. Будет продолжена работа по освоению и внедрению методов редактирования генома в исследовательскую практику. Будет исследована возможность мультиплексного редактирования генома ячменя для выявления функций неизвестных генов. Популяция растений ячменя, в которых была проведена модификация генома одновременно по четырем локусам, будет охарактеризована на предмет наличия и характера мутаций во всех целевых сайтах. Будет проведено высокопроизводительное фенотипирование мутантных растений методами цифрового фенотипирования зерен и колоса, разработанных ранее в ИЦиГ СО РАН. Будут установлены корреляции между наличием разных мутаций и фенотипическими признаками. Впервые будет проведена апробация РНК-направленной нуклеазы не для нокаута, а для восстановления функции гена ячменя. Будет продолжена работа по выявлению сортов с высокой способностью к регенерации in vitro и постановке методов генетической трансформации для местных элитных сортов. Будут апробированы новейшие методы генетической трансформации со сниженной степенью зависимости эффективности от генотипа. Результаты проекта 2016 года вместе с предложенным проектом представляют собой полный цикл современных генетических исследований от выявления генов-кандидатов, контролирующих ценные признаки, до их модификации в элитных сортах ячменя методами редактирования генома или интрогрессии целевых локусов с использованием маркер-ориентированной селекции. Будет завершена работа по постановке всех этапов метода редактирования генома ячменя: будут получены и охарактеризованы нетрансгенные линии ячменя с признаками, модифицированными с применением РНК-направленной нуклеазы Cas9. Получение таких линий на сегодняшний день является «золотым стандартом» геномного редактирования культурных растений. Актуальность исследования обусловлена приоритетным значением использования арсенала современных знаний и методов генетики для решения проблем, связанных с продовольственной безопасностью, улучшением здоровья и повышением качества жизни населения России.

Ожидаемые результаты
В ходе выполнения проекта на материале элитных сортов и уникальных линий ячменя будут получены приоритетные результаты мирового уровня. Благодаря тому, что в ходе выполнения проекта в 2016-2018 году коллективу удалось установить за собой лидерство по направленному редактирования генома немодельных сортов ячменя и идентификации генов-мишеней для целенаправленного получения диетических форм ячменя, своевременное продолжение проекта позволит закрепить это лидерство и существенно продвинуться в разработке новых агротехнологий управления основными звеньями трофической цепи для оптимизации питания населения России. Будет продолжена разработка методов применения приоритетного метода редактирования генома для исследования и модификации функций генов. Будет проведен детальный генотипический и фенотипический анализ популяции мутантов ячменя по гену Nud, полученной методом направленной модификации генома на основе системы CRISPR/Cas. В результате будут выделены нетрансгенные линии растений, несущие различные мутации, будет исследовано наследование мутаций в поколениях Т1 и Т2. Будет проведен анализ популяции растений, полученных в результате мультиплексного редактирования генома ячменя. Для получения этой популяции использовалась нРНК (gRNA), нацеленная одновременно на 4 гена транскрипционных факторов типа AP2/ERF. Одним из целевых генов является ген Nud, для которого ранее при выполнении проекта показана высокая эффективность модификации. Три других гена являются паралогами гена Nud в геноме ячменя, их функции либо неизвестны, либо охарактеризованы лишь частично в единичных работах. Мутации во всех четырех генах будут детально охарактеризованы, будет проведено фенотипирование популяции с использованием комплексного подхода, включающего классические методики фенотипирования и новые цифровые методы высокопроизводительного фенотипирования злаков. Данная работа позволит установить функции паралогов гена Nud и продемонстрирует возможности метода мультиплексного редактирования генома для обратной генетики злаков. Исследование ставит целью разработку нового подхода к выявлению функций неохарактеризованных генов, включающего в себя сочетание направленной модификации генома и цифрового фенотипирования. На основе ранее идентифицированных генов, контролирующих синтез антоцианов в ячмене, будет проведено исследование возможности направленного изменения состава полифенольных соединений в зерновке ячменя с помощью методов геномного редактирования на основе системы CRISPR/Cas. В частности, впервые система РНК-направленной нуклеазы будет применена не для нокаута, а для восстановления функции гена в геноме ячменя. Данная работа является одной из первых работ по направленной модификации генома ячменя с целью изменения хозяйственно-ценных признаков и первой работой, в которой ставится задача модифицировать геном элитного районированного сорта. Реализация этой задачи будет первым опытом применения геномного редактирования, имеющим не только фундаментальное, но и прикладное значение в селекции злаковых культур. В рамках поиска целевых генов для редактирования будет проведено детальное исследование признака черной окраски колоса ячменя. Впервые будут установлены клеточные механизмы, лежащие в основе формирования меланиновой пигментации колоса, будет показана локализация данных пигментов в окрашенных тканях, а также будут идентифицированы гены, участвующие в биосинтезе данного типа пигментов. Будет оценена хозяйственная ценность генов, контролирующих черную окраску колоса, в стрессоустойчивости растений ячменя, и разработаны рекомендации по модификации/маркированию данных генов с целью их введения в селекционные программы. Полученные в ходе ассоциативного картирования данные будут использованы для установления генов-кандидатов, контролирующих хозяйственно-ценные признаки, а также для разработки диагностических маркеров для маркер-контролируемого отбора. На мировом уровне аналогичные исследования, считающиеся эталоном для эффективного выявления новых полезных генов, проводились на образцах ячменя зарубежной селекции. В ходе же планируемого проекта будут впервые получены результаты такого же высокого уровня, но на уникальном отечественном генетическом материале, что безусловно позволит выделить новые, ранее неизвестные гены. Отдельное внимание будет уделено проблеме повышения питательной ценности зерна злаков, в частности, исследованию потенциала генов, контролирующих повышенный уровень антиоксидантов в зерне, для получения продукции, которая может использоваться для профилактики онкологических заболеваний. Использование уникальной растительной модели (почти изогенных линий, отличающихся содержанием природных антиоксидантов антоцианов в зерне), контрольной продукции из растительного сырья с высоким содержанием антиоксидантов полифенолов (раствор «Эноант») и классической модели онкологии на животных (прививаемая метастазирующая в легкие опухоль LLC, Lewis Lung Carcinoma) позволит установить степень влияния употребления соответствующих природных соединений в составе зерновой продукции на течение онкологических заболеваний и оценить возможную профилактическую эффективность этих соединений. Модификация злаковых растений, основанная на изменении генов (как нетрансгенным, так и трансгенным путем), изучение которых планируется в проекте, будет в значительной мере способствовать решению проблем, связанных с продовольственной безопасностью, улучшением здоровья и повышением качества жизни населения России. В целом, ожидаемые результаты проекта внесут существенный вклад в решение ключевой задачи П15-6-4 «Разработка подходов к созданию новых трансгенных сортов растений и пород животных на основе метода редактирования ДНК для получения продукции с требуемыми свойствами», а также будет способствовать решению задач П15-1-2 «Разработка и внедрение методов геномной селекции для ускоренного создания сортов растений и обеспечения потребностей народонаселения России в высококачественном питании» и П15-5-1 «Новые способы получения функциональных пищевых ингредиентов и продуктов. Биоинженерия пищевого сырья, характеризующегося повышенной пищевой и биологической ценностью, отсутствием антиалиментарных факторов и аллергенов».

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2019 году
В отчетный период 2019 года в ходе проекта, являющегося продолжением начатого в 2016-2018 году, коллективу удалось закрепить лидерство по генетическому редактированию генома ячменя и идентификации генов-мишеней для целенаправленного получения улучшенных форм данной культуры. Детальный генотипический и фенотипический анализ 30 мутантов Т1 ячменя по гену Nud, полученных методом направленной модификации генома на основе системы CRISPR/Cas, позволил выделить нетрансгенные линии растений, несущие различные типы мутаций, среди которых делеции и инсерции в различных аллельных состояниях: гетерозиготные, гомозиготные, биаллельные. Два последних типа мутаций инвариантно ассоциированы с проявлением фенотипа голозерности. Также проведен анализ 39 растений Т1, полученных в результате мультиплексного редактирования генома ячменя по четырем локусам при использовании нРНК, нацеленной вместе с геном Nud на 3 его паралога одновременно (кодируют транскрипционные факторы типа AP2/ERF). Установлено, что мутации в двух паралогах не влияют на общую жизнеспособность растений и не имеют выраженного фенотипа, тогда как третий паралог оказался геном, контролирующим накопление кутикулярного воска. Данный ген обозначается в литературе как Win1 (от wax inducer). Полученные растения, мутантные по этому гену, имеют выраженный фенотип, заключающийся в дефиците кутикулярного воска на поверхности генеративных побегов. Таким образом, продемонстрированы возможности метода мультиплексного редактирования генома для обратной генетики злаков и впервые при помощи методов обратной генетики доказано, что ген Win1 ячменя принимает участие в формировании кутикулярного слоя на поверхности листьев, листовых влагалищ и стеблей на стадии колошения. Проанализировано 109 растений поколения Т2, подтвержден ожидаемый фенотип, ведется отбор растений, несущих гомозиготные мутации, для получения стабильных изогенных линий. Продолжен скрининг немодельных сортов и линий ячменя на способность к регенерации in vitro, из их числа наиболее перспективным остается ранее выбранный сорт Алей, к которому в отчетный период применен метод трансформации меристем зародышей, получены жизнеспособные растения-регенеранты, часть зерен которых обладали ожидаемым фенотипом голозерности. Дальнейший анализ поколения Т1 позволит оценить эффективность данного экспериментального метода. На основе ранее идентифицированных генов, контролирующих синтез антоцианов в ячмене, впервые при использовании генетического редактирования проводится работа по восстановлению функции гена в геноме ячменя. Произведен дизайн нРНК для точного редактирования гена HvMyc2 ячменя с целью восстановления рамки считывания. Впервые была апробирована модульная система векторов для редактирования генома для решения задач точной модификации гена. Создана коллекция оригинальных генетических конструкций, насчитывающая 16 генетических векторов, включая финальные генетические конструкции для дальнейшей трансформации. В рамках поиска целевых генов для редактирования проведено детальное исследование признака черной окраски колоса ячменя. Впервые показано, что меланиновые пигменты накапливаются в хлоропластах перикарпа зерна и чешуй колоса ячменя. С помощью электронной микроскопии были выявлены различия в структурной организации хлоропластов почти-изогенных линий, накаливающих меланины и не накаливающих их, связанные с различной динамикой внутренних мембран тилакоидов и пластоглобул. У черноколосой линии хлоропласты перикарпа, содержащие пластоглобулы, сохранялись вплоть до стадии восковой спелости, когда у контрольной безмеланиновой линии ни пластоглобулы, ни структуры, сходные с пластидами, уже не выявлялись. В качестве гена, участвующего в меланогенезе колоса ячменя был идентифицирован ген HvPpo2, экспрессия которого увеличивалась в черноокрашенной линии по мере появления пигмента. Впервые полученные в ходе ассоциативного картирования отечественной панели ярового ячменя данные использовались для установления генов-кандидатов, контролирующих хозяйственно-ценные признаки. Среди значимых SNP, выявленных по результатам GWAS-анализа ячменя, выявлены внутригенные для признаков «количество продуктивных стеблей», «масса 1000 зерен», «вес зерна с главного колоса», «высота растения» и для устойчивости к темно-бурой пятнистости. Из 15 внутригенных экзонных SNP к замене аминокислоты приводили 5, из которых по характеру изменения и аннотированному продукту наиболее перспективным является ген в хромосоме 2Н – носитель SNP, ассоциированного с количеством продуктивных стеблей. Аннотированный белковый продукт этого гена представляет собой транскрипционный фактор, регулирующий PIN3-опосредованный рост корней и побегов. Отдельное внимание уделено проблеме повышения питательной ценности зерна злаков, в частности, исследованию потенциала генов, контролирующих повышенный уровень антиоксидантов в зерне, для получения продукции, которая может использоваться для профилактики онкологических заболеваний. Использование уникальной растительной модели (почти изогенных линий, отличающихся содержанием природных антиоксидантов антоцианов в зерне) и классической модели онкологии на животных (прививаемая метастазирующая в легкие опухоль LLC, Lewis Lung Carcinoma) показало влияние зерновой диеты на снижение веса опухоли, количества метастазов в легкие и влияние «антоциановой» диеты на снижение процента животных с метастазами и снижение уровня интерлейкина ИЛ-6, для которого известна значимая роль в прогрессировании раковых опухолей. Таким образом, проводимая модификация упомянутого выше гена HvMyc2 для восстановления синтеза антоцианов в зерне имеет важное значение для дальнейшего получения продуктов для профилактики онкозаболеваний. В целом, выполненные работы вносят вклад в решение ключевой задачи П15-6-4 «Разработка подходов к созданию новых трансгенных сортов растений и пород животных на основе метода редактирования ДНК для получения продукции с требуемыми свойствами», а также будет способствовать решению задач П15-1-2 «Разработка и внедрение методов геномной селекции для ускоренного создания сортов растений и обеспечения потребностей народонаселения России в высококачественном питании» и П15-5-1 «Новые способы получения функциональных пищевых ингредиентов и продуктов. Биоинженерия пищевого сырья, характеризующегося повышенной пищевой и биологической ценностью, отсутствием антиалиментарных факторов и аллергенов».

Публикации

1. А.Ю. Глаголева, О.Ю. Шоева, Е.К. Хлесткина Comparative characteristic of near-isogenic lines differing by the Blp locus in respect to abiotic stress resistance Current Challenges in Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology, Novosibirsk: ICG SB RAS, стр. 89-91 (год публикации - 2019) https://doi.org/10.18699/ICG-PlantGen2019-28

2. Герасимова С.В., Хертиг К., Короткова А.М., Колосовская Е.В., Отто И., Хикель С., Кочетов А.В., Хлесткина Е.К., Кумлен И. Conversion of hulled into naked barley by Cas endonuclease-mediated knockout of the NUD gene BMC Plant Biology, - (год публикации - 2020)

3. Е.К. Хлесткина, О.Ю. Шоева, Е.И. Гордеева, Ю.С. Отмахова, Н.И. Усенко, М.А. Тихонова, М.В. Тендитник, Т.Г. Амстиславская Anthocyanins in wheat grain: genetic control, health benefit and bread-making quality Current Challenges in Plant Genetics, Genomics, Bioinformatics, and Biotechnology, Novosibirsk, стр. 15-18 (год публикации - 2019) https://doi.org/10.18699/ICG-PlantGen2019-02

4. Розанова И.В., Хлесткина Е.К. NGS-секвенирование в селекционно-генетических исследованиях ячменя Вавиловский журнал генетики и селекции, - (год публикации - 2020)

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
В отчетный период с помощью направленного мутагенеза (технологии CRISPR/Cas) впервые были получены изогенные линии ячменя с мутациями генов Nud и Win1, относящихся к транскрипционным факторам подгруппы WIN/SHN1 семейства AP2/ERF. Полученные линии представляют собой идеальную генетическую модель для исследования функций целевых генов, а также представляют интерес как материал для селекции. Показано, что мутация в гене Nud приводит к голозерному фенотипу и не влияет на скорость роста и основные характеристики сорта. Аналогично, показано, что мутация в гене Win1 приводит к фенотипу «глянцевый стебель» и не влияет на скорость роста и основные характеристики сорта. Впервые установлено, что мутация в гене Win1 имеет стадиеспецифическое проявление и приводит к появлению мутантного фенотипа только во время генеративной стадии развития. Впервые установлено, что мутация в гене Win1 приводит к дефициту дикетонов и родственных соединений в составе эпикутикулярного воска. Впервые установлено, что ген Win1 является регулятором биосинтетического кластера, кодирующего ферменты биосинтеза дикетонов и родственных соединений. Впервые проведена генетическая трансформация отечественного сорта Биом. Созданы генетические конструкции для получения растений ячменя с восстановленной функцией гена Myc2, контролирующего накопление антоцианов в зерне ячменя. Получены растения-трансформанты с восстановленной рамкой считывания этого гена. Показано, что отдельные зерна Т1 обладают ожидаемым фенотипом окрашенной зерновки. Таким образом, впервые проведено точное редактирование гена ячменя с целью восстановления его функций. В рамках поиска целевых генов для редактирования проведен анализ неравновесия по сцеплению в коллекциях ячменя с черным и неокрашенным колосом, который позволил выявить ген из семейства CLE-пептидов, как наиболее вероятный ген-кандидат на роль Blp, контролирующий синтез меланина в зерне. Была определена двунуклеотидная делеция в кодирующей части гена, проводящая к сдвигу рамки считывания и синтезу нефункционального пептида у черного ячменя. Полученные в ходе ассоциативного картирования отечественной панели ярового ячменя данные использовались для разработки KASP-маркеров к признакам продуктивности – «масса 1000 зерен» и «число зерен колоса». Валидация 24 разработанных маркеров на независимых выборках позволила отобрать шесть из них, которые c высокой точностью дифференцировали образцы по признакам продуктивности. Разработанные маркеры могут быть рекомендованы для селекции высокопродуктивных сортов ячменя. В рамках исследования потенциала генов, контролирующих повышенный уровень антиоксидантов в зерне, для получения продукции, которая может использоваться для профилактики онкологических заболеваний, был проведен анализ иммунологических и молекулярных коррелятов противоопухолевого эффекта зерновой диеты с повышенным содержанием антоцианов. Впервые показано, что противоопухолевые эффекты антоциановой зерновой диеты ассоциированы с модуляцией иммунного ответа, включая активность сигнальных путей, связанных с цитокином LIF, и поляризацию макрофагов. Таким образом, проводимая модификация упомянутого выше гена Myc2 для восстановления синтеза антоцианов в зерне имеет важное значение для дальнейшего получения продуктов для профилактики онкозаболеваний. Выполненные работы вносят вклад в решение ключевой задачи П15-6-4 «Разработка подходов к созданию новых трансгенных сортов растений и пород животных на основе метода редактирования ДНК для получения продукции с требуемыми свойствами», а также будет способствовать решению задач П15-1-2 «Разработка и внедрение методов геномной селекции для ускоренного создания сортов растений и обеспечения потребностей народонаселения России в высококачественном питании» и П15-5-1 «Новые способы получения функциональных пищевых ингредиентов и продуктов. Биоинженерия пищевого сырья, характеризующегося повышенной пищевой и биологической ценностью, отсутствием антиалиментарных факторов и аллергенов».

Публикации

1. Розанова И.В., Лашина Н.М., Ефимов В.М., Афанасенко О.С., Хлесткина Е.К. The in-silico development of DNA markers for breeding of spring barley varieties that are resistant to spot blotch in Russia Agriculture, 10, 505 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.3390/agriculture10110505

2. Тихонова М., Тихонова Н., Тендитник М., Овсюкова М., Акопян А., Дубровина Н., Амстиславская Т., Хлесткина Е. Effects of grape polyphenols on life span and neuroinflammatory alterations related to neurodegenerative Parkinson’s disease-like disturbances in mice Molecules, 25, 5339 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.3390/molecules25225339

3. Шоева О.Ю., Мурсалимов С.Р., Грачева Н.В., Глаголева А.Ю., Бёрнер А., Хлесткина Е.К. Melanin formation in barley grain occurs within plastids of pericarp and husk cells Scientific Reports, 10, 179 (год публикации - 2020) https://doi.org/10.1038/s41598-019-56982-y

4. Юдина Р.С., Гордеева Е.И., Шоева О.Ю., Тихонова М.А., Хлесткина Е.К. Антоцианы как компоненты функционального питания Вавиловский журнал генетики и селекции, - (год публикации - 2021)

5. Розанова И.В., Шоева О.Ю., Хлесткина Е.К. ДНК-маркер для селекции сортов ярового ячменя, устойчивых к темно-бурой пятнистости Патент РФ, 2020120776 (год публикации - 2021)

6. - Ученые выяснили, как зерна ячменя чернеют в процессе своего развития Газета.ru, 30.01.2020 (год публикации - )

7. - Ученые выяснили, как зерна ячменя перекрашиваются в черный цвет в процессе своего развития Российская академия наук, 30.01.2020 (год публикации - )

8. - Ученые выяснили, как зерна ячменя перекрашиваются в черный цвет Indicator, 02 ФЕВРАЛЯ В 21:55 (год публикации - )

9. - Секреты темного зерна https://academcity.org/, 17 февраля 2020 (год публикации - )

Возможность практического использования результатов
Впервые в Российской Федерации при использовании генетических технологий получены модифицированные нетрансгенные растения сельскохозяйственной культуры. Технология апробирована на трех различных селекционно значимых признаках ячменя, и показано минимум четырехкратное ускорение процесса создания форм с заданными свойствами в сравнении с традиционными селекционными подходами и двукратное по сравнению с методами маркер-ориентированной селекции. Полученные результаты являются существенным технологическим заделом для будущего практического применения подходов ускоренного создания сортов растений на основе «бесшовных» генетических технологий для получения продукции с требуемыми свойствами, в частности для функционального и диетического питания на основе антоциановой зерновой диеты. Впервые при использовании уникальных генетических моделей выявлены гены, модификация которых связана с получением богатых антоцианами зерновых продуктов для профилактики онкологических заболеваний.