Новости

16 февраля, 2022 13:32

Генетики определили происхождение различных линий российского льна

Российские генетики и биоинформатики изучили происхождение различных сортов льна и рассмотрели гены, определяющие их свойства. Анализ ДНК растений показал, что отечественные сорта могут быть родом как из Юго-Восточной Европы, так и из Индо-Афганского региона, однако современный генофонд сформировался в основном благодаря селекции, которая велась крестьянами. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ) и опубликованного в журнале Frontiers in Plant Science, могут помочь в разработке улучшенных сортов льна.
Источник: Pixabay

Лен (Linum usitatissimum) — одна из первых одомашненных человеком культур, известная еще со времен неолита. Из семян масличного льна, богатых витаминами, ненасыщенными жирными кислотами и минеральными веществами, делают масло и муку. Содержащиеся в семенах белки полезны для иммунной и сердечно-сосудистой систем. На основе льняного масла делают краски, линолеумы, мыло, чернила и другие товары, а из волокон производят ткани, одежду, звуко- и теплоизолирующие материалы. Все это полностью оправдывает латинское название льна, которое можно перевести как «очень полезный».

«Уже в четвертом тысячелетии до нашей эры из льняных тканей шили летнюю одежду на обширной территории — от Багдада до Британии. Пехота Александра Македонского завоевала Индию в композитных панцирях — линотораксах, сделанных на основе льняного полотна. Какие именно сорта использовались тогда — мы не знаем, возможно, археогеномика когда-нибудь ответит на этот вопрос. Однако известно, что разновидности льна, из которых получают волокна, так называемые долгунцы, появились в Восточной Европе значительно позднее. В конце XIX века выращивание льна-долгунца и производство льняных волокон сосредоточилось в России, где использовались кряжи — сорта народной селекции с длинными и прочными волокнами», — поясняет руководитель проекта по гранту РНФ Мария Самсонова, доктор биологических наук, руководитель Научно-исследовательской лаборатории математической биологии и биоинформатики и профессор Высшей школы прикладной математики и вычислительной физики СПбПУ.

Ранее предполагалось, что кряжи происходят от сортов льна, произраставших в Юго-Восточной Европе. Однако вместе с тем высказывалась гипотеза и об их происхождении от диких разновидностей из Индо-Афганского региона. Чтобы выяснить, где правда, ученые Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (Санкт-Петербург) секвенировали и проанализировали ДНК растений из Федерального центра лубяных культур (Торжок) — одной из лучших мировых коллекций льна, включающей сорта из Евразии с большой долей российских местных сортов. Исследование показало, что упомянутые выше гипотезы — не взаимоисключающие, и в генофонде кряжей можно найти следы и тех, и других предковых линий.

Многие сорта, выведенные в прошлом, до сих пор используются для получения растений с заданными свойствами, поэтому очень важно знать структуру генофонда льна. Еще одним белым пятном в истории селекции льна-долгунца является вопрос о генетическом вкладе российских кряжей в современные сорта. В научной литературе в качестве «прародителей» современных сортов указываются разновидности этого растения из Восточной Европы. Проведенный учеными анализ показал, что вклад кряжей в генотипы современных сортов существенно больше, чем от сортов старой селекции из других регионов мира: 42% против европейских 22% и азиатских 14%.

«Наши исследования показали непротиворечивость обеих гипотез о происхождении разновидностей российского льна, — отметила Мария Самсонова. — Как оказалось, российские кряжи и местные сорта льна-долгунца содержат в своем геноме примеси как от азиатских популяций из Индии и Пакистана, так и от популяций льна из Западной Европы. Кроме того, при изучении кряжей мы увидели значительную популяционную дифференциацию между морфотипами масличных и волокнистых культур, а также картировали геномные регионы, затронутые недавними селекционными работами».

Коммерческое выращивание культуры в России имеет долгую историю, и одно время русский лен был одним из основных экспортных продуктов Российской империи. Раскрывающие ее исследования позволяют реконструировать историю окультуривания и распространения вида по планете, а также использовать эти знания в создании новых высококонкурентных сортов.

 


18 мая, 2022
Новые графитоподобные катализаторы помогут с рекордной эффективностью получать топливо для солнечной водородной энергетики
Новосибирские ученые предложили метод синтеза высокоактивного фотокатализатора для получения водород...
16 мая, 2022
Ученые синтезировали стабильные светящиеся нанометки, перспективные для диагностики рака
Санкт-Петербургские физики вместе с коллегами из Городского университета Гонконга предложили способ ...