| Аннотация |
В современных условиях растущих потребностей рынка и необходимости импортзамещения, актуальной задачей является создание новых отечественных сортов картофеля, адаптированных для выращивания в условиях региона Западной Сибири, и пригодных для промышленной переработки, в том числе на хрустящий картофель (чипсы). Так, в 2021 году в Новосибирской области начал работу завод компании «PepsiCo» по производству хрустящего картофеля. Для повышения экономической эффективности производства целесообразно возделывать необходимые объемы картофеля непосредственно в регионе переработки, что позволит существенно снизить затраты на транспортировку сырья, потери при хранении, и полнее использовать его пищевую ценность. Для Новосибирской области характерен резко континентальный климат, что затрудняет выращивание зарубежных сортов картофеля из-за их низкой адаптивной способности.
При этом необходимо отметить, что пригодность к переработке на хрустящий картофель определяется широким рядом признаков, определяющих качество готового продукта (цвет, запах, консистенция, вкус) и связанных с уровнем содержания крахмала, сухого вещества, редуцирующих сахаров, жиров, аминокислот и некоторых летучих соединений. Фенотипическое проявление этого комплекса генетически контролируемых признаков в значительной степени зависит от условий внешней среды: температуры, влагообеспеченности, солнечной инсоляции, длины фотопериода и других факторов.
Среди этих признаков содержание сухого вещества, крахмала, и редуцирующих сахаров в клубнях являются критическими, определяющими вкус и цвет готового продукта. В формировании данных признаков принимают участие гены метаболизма крахмала, общего углеводного обмена растений, а также различные гены с регуляторной и транспортной функцией. Поскольку геном картофеля Solanum tuberosum секвенирован и референсная последовательность является общедоступной в сети Internet, в результате ряда научных исследований последовательности данных генов идентифицированы и локализованы на хромосомах. Однако по причине того, что культивируемый картофель являются автотетраплоидом, с преимущественно вегетативным типом размножения, и высокой гетерозиготностью, изучение полиморфизма целевых генов у широкого спектра образцов представляет собой трудоемкую и дорогостоящую задачу.
Использование современных методов высокопроизводительного секвенирования Illumina позволяет существенно сократить стоимость и временные затраты при секвенировании геномов различных сортов и видов картофеля. Однако по причине коротких прочтений (150 п.н.), определение полных нуклеотидных последовательностей отдельных аллелей генов остается практически неразрешимой задачей. Таргетное секвенирование Illumina (определение нуклеотидных последовательностей определенных участков изучаемых генов), которое запланировано в ходе данного проекта, поможет частично установить структуру генов углеводного обмена в составе ряда сортов картофеля, и выделить их аллельные варианты, что внесет вклад в изучение процесса метаболизма крахмала в клубнях картофеля.
Целью данной работы является изучение полиморфизма генов углеводного обмена у коллекции отечественных и зарубежных сортов картофеля, и анализ связанных биохимических параметров. В результате осуществления проекта планируется получение новой информации об их аллельном составе у изучаемых сортов; идентификация аллелей, связанных с признаками содержания крахмала, сухого вещества, редуцирующих сахаров в клубнях; разработка новых молекулярно-генетических маркеры для анализа сортового и гибридного материала. Изучение генофонда коллекции отечественных (в том числе сибирских) и зарубежных сортов картофеля позволит выделить образцы, являющиеся источниками целевых аллелей генов для дальнейшей селекционной работы, направленной на создание адаптивных сортов картофеля в конкретных условиях и с определенными биохимическими показателями необходимыми для производства хрустящего картофеля
|
| Приоритеты научно-технического развития |
г) переход к высокопродуктивному и экологически чистому агро- и аквахозяйству, разработку и внедрение систем рационального применения средств химической и биологической защиты сельскохозяйственных растений и животных, хранение и эффективную переработку сельскохозяйственной продукции, создание безопасных и качественных, в том числе функциональных, продуктов питания;
|
