Geny pszenicy transportujące substancje odżywcze

Kiedy rozwija się nasiono zboża, składniki mineralne i inne substancje odżywcze muszą przemieścić się z liści do nasiona. W przypadku pszenicy proces ten kontroluje gen o nazwie GPC (grain protein content, czyli zawartość białek w ziarnach), lecz dokładny przebieg tego procesu nie jest znany.

Dzięki finansowanemu przez UE projektowi WHEAT SENESCENCE (Dissection of the senescence and mineral remobilization pathways in wheat) poznano więcej szczegółów na przykładzie mutantów pszenicy.

Naukowcy zmodyfikowali genetycznie pszenicę, usuwając określone wersje genu GPC (gen ten występuje w dwóch kopiach). Sprawdzili, które procesy zostały zakłócone przez brak danego genu, dzięki czemu mogli poznać dokładnie jego funkcję.

Naukowcy hodowali mutanty i rośliny typu dzikiego w warunkach terenowych, w czterech różnych lokalizacjach. Wyniki wskazują, że rośliny, którym brakowało genu GPC, później traciły liście, a zawartość substancji odżywczych w ich ziarnach była niższa.

Na podstawie zmutowanych roślin udało się zidentyfikować w projekcie WHEAT SENESCENCE również setki genów, na które miała wpływ ekspresja jednego z dwóch genów GPC. Były to głównie geny uczestniczące w transporcie cukrów, żelaza i cynku.

Naukowcy uzyskali w rezultacie szczegółową mapę genetyczną pszenicy, która zostanie wykorzystana przez międzynarodowe konsorcjum do dalszych badań. Wyniki projektu mogą przyczynić się do identyfikacji genów, które należy zmodyfikować lub prowadzić w ich kierunku selekcję, aby zwiększyć poziom składników odżywczych w uprawianych zbożach.