Биологи из Университета науки и технологий провинции Юньнань совместно с коллегами из Гуйчжоуского медицинского университета полностью расшифровали геном кустарника Rosa roxburghii. Результаты масштабной работы, опубликованные в журнале Communications Biology, открывают путь к выведению новых сверхурожайных сортов растения с усиленными лекарственными свойствами.
Кустарник, известный в Китае как «Ци ли», давно привлекает внимание специалистов благодаря своему уникальному химическому составу. Его колючие плоды содержат в 10 раз больше витамина С, чем популярное киви, а также богаты тритерпеноидами — органическими соединениями с мощным антиоксидантным, противовоспалительным и нейропротекторным действием. Эти природные компоненты доказанно помогают защищать нервную систему человека, бороться с депрессией, снижать риск развития сердечно-сосудистых заболеваний, улучшать когнитивные функции и замедлять разрушительные процессы старения клеток.
Команда исследователей создала эталонную генетическую карту растения без единого пропуска — от одной теломеры до другой. Карта позволила обнаружить специфические гены, напрямую отвечающие за синтез полезных соединений. Выяснилось, что в процессе многолетней селекции у культурных форм кустарника произошло значительное расширение семейств генов, контролирующих выработку тритерпеноидов. Это открытие объясняет, почему, например, элитный сорт кустарника «Гуйнун № 5» отличается более крупными плодами и менее горьким вкусом по сравнению со своими дикими сородичами.
«Понимание того, как именно перестраиваются хромосомы растения в процессе одомашнивания, позволяет нам целенаправленно управлять вкусовыми качествами плодов без потери их уникальной лекарственной ценности», — отмечает соавтор исследования Сяоцзюнь Пу.
Rosa roxburghii относится к обширному семейству розовых и массово культивируется в юго-западных провинциях Китая. Только в регионе Гуйчжоу объемы промышленности по переработке этих полезных плодов за последние годы превысили 15 миллиардов юаней. Полная расшифровка генетического кода даст аграриям возможность не только ускорить выведение более урожайных сортов, но и перенести эти механизмы на другие сельскохозяйственные культуры.
Выявленные закономерности также помогут ученым синтезировать ценные органические соединения в промышленных масштабах. Подобный подход уже в ближайшее десятилетие может кардинально изменить принципы создания функционального питания. Природные антиоксиданты станут дешевыми и доступными для массового потребителя, а новые препараты на их основе не будут вызывать побочных эффектов, характерных для синтетических лекарств.
Ранее ученые раскрыли белковый механизм, позволяющий растениям ощущать касания.