Исследования в области структурной и функциональной геномики высших растений: изучение взаимосвязи организации генетического материала и его экспрессии, молекулярный анализ дифференцировки и морфогенеза растений; анализ структурных и регуляторных генов углеводного метаболизма и синтеза вторичных метаболитов в процессе развития запасающих органов и в условиях стресса; молекулярный анализ геномных полиморфизмов, оценка генетического меж- и внутривидового разнообразия современных растений.
С целью исследования функций пластидной крахмал-фосфорилазы в клубнях картофеля, в том числе в условиях холодового стресса, использована система CRISPR-Cas9 для редактирования гена PHO1a в четырех сортах картофеля, что привело к введению радикальной мутации G261V в функциональный домен. Мутанты имели измененную морфологию и отличались содержанием крахмала в корнях и листьях. Воздействие холодового стресса выявило дифференциальную реакцию родительских и трансгенных растений по содержанию крахмала и экспрессии генов углеводного обмена. Это позволяет предположить, что мутация G261V вызывает изменения функциональной активности PHO1a, которые, в свою очередь, влияют на скоординированную работу ферментов катаболизма крахмала как в нормальных условиях, так и стрессовых условия, а также подчеркивают критическую регулирующую роль PHO1a в метаболизме крахмала, развитии корней и побегов, а также в реакции на стресс у картофеля.
