Прорывное исследование выполнили специалисты из Новосибирского государственного университета — доцент факультета естественных наук, кандидат биологических наук Дмитрий Афонников и ассистент Математического центра Евгений Комышев. В работе также участвовали коллеги из Института цитологии и генетики СО РАН и немецкого Института генетики и изучения сельскохозяйственных растений в Гатерслебене. Впервые в мировой практике удалось провести настолько детальный анализ семян.
Исследователи применили передовой метод анализа цифровых изображений для изучения ключевых характеристик мягкой пшеницы. В фокусе внимания оказались образцы урожая четырех сезонов — 2003, 2004, 2009 и 2014 годов. Ученые тщательно проанализировали строение корневой системы, стебля, листьев, колоса, плода и особенно — окраску зерновой оболочки.
Защитная оболочка играет ключевую роль в сохранении качества зерна. Она определяет способность семян к прорастанию, их жизнестойкость и пригодность к длительному хранению. Особое значение имеют природные пигменты, обеспечивающие защиту на молекулярном уровне. Интересно, что зерна с красноватым оттенком демонстрируют повышенную устойчивость к раннему прорастанию и меньше подвержены влиянию влаги.
Глубокий научный анализ позволил сделать важное открытие: длительность хранения практически не влияет на размер и форму семян, но существенно меняет их цвет. Более 80% цветовых характеристик трансформируются со временем — чем дольше хранится зерно, тем более насыщенным становится его красный оттенок. Особенно интересно, что в условиях генетического банка, где поддерживается отрицательная температура и минимальная влажность, зерна, напротив, светлеют. Эти результаты имеют огромное значение как для производственного сектора, так и для сохранения генетического разнообразия.
«Наши исследования показали, что условия окружающей среды и длительное хранение вызывают разложение пигментов, изменяя их концентрацию в оболочке зерна. Благодаря цифровому анализу изображений мы можем фиксировать мельчайшие изменения цвета. Это открывает новые возможности для практического применения — от быстрой оценки состояния зерна до прогнозирования его всхожести», — поделился перспективами исследования Дмитрий Афонников.
