Инновации и знания

Ученые улучшили вкус мяты и повысили устойчивость к болезням

Подобно клубнике и картофелю, растения мяты перечной (Mentha × piperita) размножаются бесполым путем, это означает, что ее геном остается неизменными уже более 200 лет. Отсутствие генетического разнообразия делает урожайность и вкус мяты неизменными, но растения становятся восприимчивыми к болезням, в частности к вертициллезному увяданию, почвенному грибному возбудителю, угрожающему выращиванию мяты перечной.

Фото: Александр Плонский / «Агроэксперт»
Фото: Александр Плонский / «Агроэксперт»

Объектом исследований ученых Калифорнийского университета в Дэвисе стал сорт мяты перечной Black Mitcham, масло которого используется по всему миру для производства конфет, жевательной резинки и зубной пасты. Поскольку, все растения Black Mitcham являются стерильными клонами, они не могут обмениваться геномами посредством полового размножения, как это обычно происходит с генетическими вариациями у видов, размножающихся половым путем.

Известный метод мутагенеза в современных условиях

Для внесения генетического разнообразия исследователи подвергли черенки мяты перечной гамма-излучению, и вырастили из них 261 полноценное растение. После секвенирования геномов новых растений и сравнения их с геномом Black Mitcham, было установлено, что каждый новый вариант в среднем приобрел 5,83 крупномасштабных мутаций.

Чтобы понять, как эти мутации повлияли на характеристики растений, исследователи вырастили новые варианты и провели дистилляцию масла из листьев растений, чтобы охарактеризовать их масляный состав.

Влияние на состав масла и устойчивость

Установлено, что два из клонов производили значительно меньшее количество ментола по сравнению с Black Mitcham (42% в масле Black Mitcham, против 4% в новых клонах).

Подавляющее большинство (250 из 261) новых вариантов представляли собой химеры, то есть содержали несколько различных геномов в разных слоях клетках. Возможность изменять геном растения в одном слое стволовых клеток может позволить селекционерам создавать изменения, специфичные для отдельных тканей или органов, без изменения других свойств растения. Это означает, что возможно внедрить устойчивость к вертициллезному увяданию в корни, не затрагивая листья или структуру растения. Данный метод предоставляет нетрансгенный и экономически эффективный способ достижения этой цели.

Изучение карантинных и особо опасных фитопатогенных возбудителей болезней и разработку методов их диагностики проводят в научных подразделениях Всероссийского центра карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора).

Источник: Nestor Kippes et al, Layer-specific genetic variation unlocks secondary metabolite diversity in long-lived clonal peppermint, Proceedings of the National Academy of Sciences (2026). DOI: 10.1073/pnas.2532794123

Подписывайтесь на нас в Дзен и Telegram
Читайте также:
На главную