Вчені створили рожевий бавовник, вбудувавши гени буряка

11 січня 2023, 13:37

Фото: Plant Biotechnology Journal

Для виробництва тканин бавовну зазвичай фарбують, однак це як додаткові витрати, так і шкода для довкілля — через використання синтетичних барвників та водних ресурсів. Тому створення різновидів природно забарвленого бавовника могло б вирішити цю проблему.

Як розповів на своїй сторінці в мережі Facebook ботанік Олексій Коваленко, забарвлені форми бавовника відомі в усіх 4 культивованих видів Gossypium hirsutum, Gossypium barbadense, Gossypium herbaceum і Gossypium arboretum. Але вони мають низьку врожайність, низьку якість волокна та мінливе й нестабільне забарвлення. Незважаючи на те, що традиційна селекція поліпшила властивості низки забарвлених різновидів бавовника, їхня якість і врожайність не задовольняли споживачів.

«А що на нашій планеті володіє одним із кращих типів забарвлень? Звісно, це борщ. А чому він так шикарно виглядає? Через барвники беталаїни, які в природі зустрічаються в порядку Caryophyllales, а також грибів і бактерій», — зазначив Олексій Коваленко.

За його словами, беталаїни представлені двома класами сполук: бетаксантинами темно-оранжевого кольору та бетаціанінами червоно-фіолетового кольору. Ці сполуки синтезуються за допомогою серії ферментативних стадій і потребують діяльності багатьох ферментів. У цьому процесі задіяні гідроксилази, діоксигенази та глюкозилтрансферази, які створюють яскраві барвники.

Джерело: FB Олексія Коваленка

«Оскільки бавовник не виробляє беталаїни, то йому вирішили з цим допомогти. Був використаний наймасовіший вид Gossypium hirsutum, якому «приладнали» гени з буряка та нічної красуні звичайної (Mirabilis jalapa)», — зазначив учений.

Посилаючись на статтю в Plant Biotechnology Journal, він зауважив, що було сконструйовано два типи бавовника. В одного беталаїн синтезувався в більшості клітин організму і такі рослини були візуально фіолетово-червоними, мали забарвлені квітки, але волокна продукували білі. У другого варіанту бавовника гени працювали лише у волокнах — і тут все спрацювало, як потрібно — рослини зелені, а бавовна забарвлена. Колір найкращим був, якщо не доводити плід до фінальних стадій розвитку. Під час дозрівання він тьмянів до блідо-рожевого чи коричневого, що свідчить про те, що на кінцевих стадіях дозрівання беталаїн у вакуолях клітин деградував.

«Але вчені вважають, що використаний підхід має значний потенціал. Шляхом введення генів синтезу беталаїнів у високопродуктивні сорти можна буде досягти більшого врожаю, а завдяки схрещуванню з природними кольоровими формами можна буде отримати нові варіанти барв. Все для того, щоб ходити в яскравому ГМО-светрі з бавовни, звісно», — пожартував Олексій Коваленко.