До недавнего времени все сорта сои с высоким содержанием белка имели небольшую продуктивность, но ситуацию удалось изменить
Остатки после переработки сои могут быть весьма ценными. Например, когда соевые бобы измельчаются, а масло из них извлекается, остается то, что называется соевой мукой.
Соевая мука содержит высококачественный белок. В глобальном масштабе около 98% произведенной соевой муки используется в кормах для животных. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН назвала соевую муку «самым важным и предпочтительным источником высококачественного растительного белка для корма для животных». Но производители сои, желающие выращивать высокобелковые сорта сои, сталкивались с проблемой. Не было соевых сортов, которые одновременно показывали бы высокое содержание белка и высокую урожайности. Эти две характеристики были отрицательно коррелированы на сое: когда урожайность высока, уровни белка, как правило, уменьшаются, и наоборот.
Американский селекционер Брайан Дирс из Университета штата Иллинойс и его коллеги взялись за решение этой задачи — можно ли выращивать соевые бобы с более высокой концентрацией белка без значительного снижения урожайности. На фото - опытный участок в Иллинойсе, где тестируется высокобелковая соя.
«Производители, как правило, получают оплату за вес соевых бобов, доставляемых покупателям, - говорит Дирс. - Поэтому производители решают, какие разновидности сои выбирать, основываясь главным образом на урожайности. То есть, если высокобелковые сорта сои имеют относительно низкую урожайность, их выбирать не будут».
В этом исследовании ученые выявили ген, ответственный за увеличение белка, и протестировали его на двух сортах сои. Результаты оказались многообещающими. Растения, обогащенные этим высокобелковым геном, имели повышенную концентрацию белка и при этом не показали значительного снижения выхода.
«Исследование улучшило наше понимание генетики концентрации белка в сое, - сказал Дирс. - Это важно, потому что концентрация соевого белка зависит от многих генов». Эти гены распространены в разных местах ДНК сои. Различные варианты генов в каждом месте могут приводить к более высокой или меньшей концентрации белка в сое.
ДНК в соевых клетках - как и во всех клетках растений и животных - формируются в структуры, называемые хромосомами. Исследователи ранее заостряли внимание на гене, расположенном в 15 хромосоме, которая влияет на концентрацию белка. «Но не было проведено исследований о том, как этот ген влияет на агрономические черты, такие как урожайность», - говорит Дирс.
Теперь ученые разработали экспериментальные линии сои с геном высокого белка и сравнили их с сортами и без него. «Мы обнаружили, что этот ген в 15 хромосоме постоянно увеличивает концентрацию белка от 8 до 14 грамм на килограмм сои», - сообщил Дирс. - Это стало хорошей новостью для селекционеров, работающих над получением соевых бобов с более высокой концентрацией белка без снижения урожайности.»
Ген тестировали на двух разновидностях, потому что требовалась оценка открытия на разных сортах. «Иногда гены работают только в одних разновидностях, а не в других. Важно, чтобы производители имели эту информацию, чтобы избежать сюрпризов», - предупредил Дирс.
«Высокобелковые высокопродуктивные сорта сои будут привлекательными для производителей и конечных пользователей. Белок в соевой муке состоит из сбалансированного набора аминокислот, поэтому соевая мука считается прекрасным дополнением кормов для животных», - сказал Дирс.
На данный момент Дирс работает над созданием более подробной карты 15 хромосомы. Более точная генетическая карта может помочь селекционерам генерировать другие высокобелковые разновидности сои. Его исследование финансируется за счет грантов, выделенных Объединенным советом по сое. (Источник: Crop Science Society of America).