Селекция бобовых культур ограничена регенерационным барьером: клетки гороха после генетической модификации редко превращаются в полноценное растение. Учёные Научно-технологического университета «Сириус» сравнили два контрастных сорта — «Динга» с регенерацией и «Глориоза» без неё — и выявили гены, активность которых различается на этапе формирования соматических эмбрионов. Параллельно усовершенствована система трансформации: визуальный маркер RUBY позволяет находить изменённые ткани по красному окрашиванию без флуоресцентного оборудования и антибиотиков. «Полученные транскриптомные данные позволяют увидеть, какие именно гены активируются в каллусах, способных формировать соматические эмбрионы, и чем они отличаются от тканей, лишённых этой способности», — отметила руководитель проекта Элина Поценковская.
Как сообщает Научно-технологический университет «Сириус», проект реализован в рамках гранта Российского научного фонда с паритетным финансированием в рамках государственной программы научно-технологического развития федеральной территории «Сириус».
Почему горох сложно модифицировать
Горох относится к труднотрансформируемым сельскохозяйственным культурам. Главная проблема в том, что его клетки после генетической трансформации редко способны сформировать полноценное растение. Чтобы разобраться в молекулярных причинах, исследователи идентифицировали семь линий гороха, способных образовывать соматические эмбрионы, и выбрали для сравнения два контрастных сорта. Анализ активности генов в их клетках позволил получить транскриптомные данные на этапе формирования соматических эмбрионов и сформировать выборку потенциальных регуляторов регенерации для дальнейшей проверки.
Как усовершенствовали метод трансформации
Команда показала, что визуальный маркер RUBY позволяет обнаруживать трансгенные ткани по характерному красному окрашиванию без дополнительного флуоресцентного оборудования. Учёные подобрали условия, при которых система работает наиболее эффективно: состав питательной среды, время кокультивации и генетическую конструкцию для экспрессии маркера. Эксперименты с антибиотиками канамицином и гигромицином показали, что в разработанной системе они не увеличивают долю трансгенных тканей, но подавляют рост каллусов. Поэтому на ранних этапах отбора исследователи предлагают использовать визуальный контроль с помощью RUBY без антибиотиков.
Что удалось и что предстоит
Универсальный регулятор, который значительно усиливал бы регенерацию гороха, в ходе проекта обнаружить пока не удалось. Однако теперь исследователи располагают оптимизированной системой трансформации и набором наиболее перспективных кандидатов, которые можно проверять экспериментально. В дальнейшем такой подход может помочь преодолеть регенерационный барьер у гороха и других труднотрансформируемых бобовых культур и ускорить получение сортов с повышенным содержанием белка, улучшенными питательными характеристиками и устойчивостью к болезням и климатическим стрессам.
Коротко: главное
-
Что мешает селекции гороха? — Клетки после генетической модификации редко формируют полноценное растение.
-
Какие сорта сравнили? — «Динга» с регенерацией и «Глориоза» без неё.
-
Что позволяет маркер RUBY? — Находить трансгенные ткани по красному окрашиванию без оборудования.
-
Что показали эксперименты с антибиотиками? — Они подавляют рост каллусов, но не увеличивают долю трансгенных тканей.
-
Что будет дальше? — Проверка найденных генов и создание сортов с нужными свойствами.
Резюме
-
Учёные «Сириуса» выявили гены, влияющие на регенерацию клеток гороха.
-
Сравнены сорта «Динга» и «Глориоза», контрастные по способности к регенерации.
-
Усовершенствована система трансформации: маркер RUBY позволяет отбирать ткани без флуоресцентного оборудования.
-
Антибиотики на ранних этапах отбора предложено не использовать.
-
Результаты помогут создавать сорта бобовых с повышенным белком и устойчивостью к стрессам.
Материал подготовлен изданием «Техносуверен» (technosuveren.ru).
Дата публикации: 17 сентября 2026 года.
