Ученые, стремящиеся разгадать подробности того, как растения производят и накапливают масло, определили новый важный компонент сборочной линии. Они обнаружили особый стерол – молекулу, связанную с холестерином, — который играет ключевую роль в образовании капель масла.
Исследование было проведено учеными из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Сообщается, что эта работа может быть особенно важна для информирования о стратегиях генной инженерии, направленных на повышение содержания масла в листьях и стеблях. Эти растительные ткани обычно не накапливают масло, но они могут быть спроектированы как обильный источник устойчивых масел для производства биотоплива и других товарных продуктов.
Полученные результаты также применимы к накоплению масла в семенах растений, основное место, где масла естественным образом накапливаются в растениях. Эти естественные резервуары растительных масел обеспечивают питание эмбрионов и проростков растений, а также животных и людей.
“Мы обнаружили, что дефицит определенного типа стерола вызывает снижение накопления масла в семенах и листьях”, — делятся специалисты.
Они в течение многих лет работали над увеличением накопления масла в листьях и стеблях растений.
“Листья по сравнению с семенами гораздо более обильны в качестве возможного биоэнергетического материала. – отмечают исследователи. – Кроме того, поскольку масло в семенах используется в пищу, мы работаем над накоплением масла и других товарных биопродуктов в несеменных частях растений, таких как листья и стебли, чтобы избежать конкуренции между продуктами питания и топливом”.
Известно, что команда добилась некоторых успехов в том, чтобы листья накапливали значительное количество масла, используя обычное лабораторное растение арабидопсис.
Они разработали аккуратный способ отслеживания накопления масла. С помощью генной инженерии создали растения арабидопсиса, в которых зеленый флуоресцентный белок всегда прикреплен к белку, называемому олеозином. Олеозин накапливается только на поверхности липидных капель. Он образует часть мембраны, окружающей эти отсеки для хранения масла внутри клеток, чтобы помочь их стабилизировать. Если образец растительной ткани – лист, стебель или семя – содержит капли липидов, они выделяются как маленькие зеленые точки под флуоресцентным микроскопом.
“Мы обработали наши растения арабидопсиса мутагеном, чтобы попытаться вызвать мутации, которые увеличат накопление масла”, — делятся исследователи.
Мутации в одних и тех же генах привели к уменьшению накопления масла в листьях и семенах. В семенах, где липидные капли легче увидеть, ученые также провели количественные исследования их формы и размеров.
Вместе полученные результаты свидетельствуют об универсальной роли этого конкретного стерола в образовании липидных капель.
