Простое добавление слоёв в отруби кукурузы может повысить питательную ценность зерна на 15–35%

Учёные из Университета Иллинойса показали, что добавление нескольких клеточных слоёв внутри ядра кукурузы может значительно обогатить зерно железом, цинком и белком. Это может принести пользу регионам, где кукуруза составляет большую часть рациона.

Исследователи сосредоточились на алейроновом слое — обычно это один слой клеток сразу под внешней оболочкой ядра. Хотя он составляет всего около 2% от общего объёма ядра, алейрон богат белками и микроэлементами.

Некоторые редкие сорта кукурузы естественным образом производят множественные алейроновые слои (MAL). Учёные взяли две такие линии — жёлтую (5–6 слоёв) и синюю (3 слоя) — из Центра генетических ресурсов кукурузы. Скрещивая их с обычными сортами, они изучили наследование признака MAL и его влияние на питательную ценность.

Анализ потомства показал, что признак MAL связан с небольшим участком на хромосоме 8 кукурузы, но в его проявлении участвуют и другие генные области. Исследователи разработали молекулярные маркеры для быстрого выявления генов MAL в будущих селекционных программах.

Питательный анализ показал, что у потомства с MAL по сравнению с родительскими линиями с одним алейроновым слоем:

• Содержание железа увеличилось до 35%.
• Содержание цинка увеличилось до 15%.
• Потомство от синих MAL-родителей производило на 20–30% больше антоцианина — пигмента, ценного как натуральный пищевой краситель.

Изначально проект был направлен именно на увеличение содержания антоцианина, но анализ неожиданно выявил значительный рост содержания железа и цинка.

Признак MAL — простой и многообещающий способ повысить питательность и содержание антоцианина в кукурузе. Сейчас исследователи работают с генетически идентичными гибридами, чтобы точнее изолировать эффект MAL. В дальнейшем они планируют внедрить этот признак в гибриды, адаптированные для регионов глобального юга, где кукуруза составляет 50–70% рациона.

Цель — повысить содержание цинка и железа до уровня, достаточного для преодоления проблем с питанием, особенно у беременных женщин и детей младшего возраста.

Статья «Increasing aleurone layer number and pericarp yield for elevated nutrient content in maize» опубликована в журнале G3 Genes|Genomes|Genetics.