Alkaloidy: czy łubin jest białkowym pokarmem przyszłości?
Badania pokazują podłoże genetyczne niskiego poziomu alkaloidów u łubinu.
W nowym badaniu międzynarodowy zespół badawczy po raz pierwszy zidentyfikował „słodki gen” odpowiedzialny za niski poziom alkaloidów. Odkrycie to może ułatwić uprawę smaczniejszych roślin w większych ilościach.
Poszukiwanie słodyczy
Około 100 lat temu hodowcy roślin w Niemczech odkryli naturalne mutacje, które dały początek „słodkiemu łubinowi” o znacznie obniżonej zawartości substancji gorzkich. Wyhodowali słodkie odmiany łubinu białego (Lupinus albus), łubinu wąskolistnego (Lupinus angustifolius, który jest uprawiany głównie w Australii) i rzadszego łubinu żółtego (Lupinus luteus).
W ciągu ostatnich 50 lat łubin stał się coraz bardziej popularny jako pasza dla zwierząt gospodarskich. Szczególnie nadają się do tego łubiny słodkie, gdyż nie trzeba ich mozolnie myć. Coraz częściej spożywane są także przez ludzi – a my jesteśmy bardzo wrażliwi na gorycz.
Genetyczne poszukiwania
Nasi koledzy z Danii badali biochemię różnych alkaloidów w odmianach gorzkich i słodkich. Analizując skład alkaloidów, byliśmy w stanie wyciągnąć wnioski na temat zaangażowanych genów.
Moja własna praca skupiała się na aspektach genetycznych. Przeanalizowaliśmy 227 odmian łubinu białego i zbadaliśmy zawartość alkaloidów w nich zawartych.
Następnie wraz z kolegami z Francji zbadaliśmy markery w genomie łubinu i próbowaliśmy powiązać wysoki i niski poziom alkaloidów z genami.
Mieliśmy wskazówki co do tego, w którym regionie z kilkunastu genów podejrzewaliśmy, że gen się znajdzie. Jeden z nich wydawał się szczególnie obiecujący, dlatego opracowaliśmy wiele markerów DNA, aby dowiedzieć się, która sekwencja różni się w tym genie.
Ostatecznie znaleźliśmy bardzo silny związek pomiędzy zmianą poziomu alkaloidów a zmianą w pojedynczej sekwencji naszego genu.Ostatnim
testem było sprawdzenie, czy zmiana w tym genie będzie również wywoływać słodycz u innych odmian łubinu. W przypadku innych roślin moglibyśmy użyć do tego narzędzi inżynierii genetycznej, ale w przypadku łubinu jest to trudne z różnych powodów.
Skontaktowaliśmy się więc z firmą Traitomic, która przeprowadziła badania przesiewowe różnych nasion łubinu wąskiego pod kątem obecności poszukiwanej przez nas mutacji. Kiedy testowaliśmy tę roślinę, miała ona niski poziom alkaloidów, co potwierdziło, że rzeczywiście znaleźliśmy „słodki gen”.
Niezawodny marker
W praktyce uprawa słodkiego łubinu białego jest dość skomplikowana. Istnieje kilka różnych odmian o różnych genach o niskiej zawartości alkaloidów, a kiedy te odmiany się krzyżują, ponownie mogą powstać rośliny łubinu gorzkiego.
Badania dostarczają obecnie hodowcom wiarygodnego markera genetycznego, pozwalającego określić, z jakim szczepem mają do czynienia. Oznacza to, że teraz znacznie łatwiej będzie konsekwentnie uprawiać słodki łubin biały.
Łubin wąskolistny jest obecnie główną uprawą w Australii, częściowo dlatego, że trudno było utrzymać słodki smak łubinu białego (oraz dlatego, że nękała go choroba grzybicza zwana antraknozą łubinu). Być może więc w przyszłości doczekamy się powrotu łubinu białego.
Źródło:Czy to będzie białkowa roślina przyszłości? Nowe badanie odkryło „gen słodyczy”, który sprawia, że łubin jest smaczniejszy
