Российские ученые удвоили количество зерен в колосе пшеницы с помощью геномного редактирования

Исследователи Сколковского института науки и технологий (Сколтех) отредактировали геном пшеницы, получив мутантные линии с измененной структурой колоса: он дает в два раза больше зерен, чем обычно. Разработка открывает возможности создания новых сортов с повышенной урожайностью без увеличения площади посадки, сообщается на сайте института.

Ученые применили редактирование генов с помощью системы CRISPR-Cas – метода генной инженерии, который позволяет точно воздействовать на заданные участки ДНК.

«Метод CRISPR-Cas известен и удостоен Нобелевской премии, но имплементировать его в сельскохозяйственные культуры, такие как пшеница, крайне сложно. В результате четырехлетних усилий мы разработали технологию, которая сработала. Теперь, когда метод отлажен, открываются перспективы для получения разнообразия, которого раньше не существовало, так как раньше селекция базировалась на генетических ресурсах растений, сохраняемых в генных банках, но теперь у нас появился инструмент, чтобы создавать это разнообразие самим», – рассказал Аджаз Шафи, создатель новой технологии младший научный сотрудник Центра био- и медицинских технологий Сколтеха, который приехал в институт из Индии.

Работа велась над геном, который отвечает за термочувствительную мужскую стерильность (способность растения к опылению при разной температуре). Из-за сложной генетической структуры пшеницы исследователи получили неожиданный результат – целую коллекцию растений с различными мутациями. У части модифицированных растений изменилась структура колоса.

«С одного маленького колоска, вместо привычных двух-четырех зерен, мы собираем шесть. Неизвестно, что в итоге окажется ценнее: запланированные стерильные линии или эти новые формы», – призналась профессор Сколтеха Елена Потокина.

Отмечается, что полученные в результате экспериментов растения не являются генно-модифицированными в традиционном смысле. Трансформация произошла без использования агробактерии. В последующих поколениях ученые отберут только те линии, которые несут целевые мутации, но не содержат следов вспомогательных конструкций.

Исследователи подчеркивают практическую значимость работы для российского и мирового сельского хозяйства в условиях меняющегося климата. Помимо пшеницы, в лаборатории ведется работа по редактированию генов сои, подсолнечника и гуара – однолетней зернобобовой культуры, которую пытаются адаптировать для выращивания в России.

По мнению ученых, полученные мутантные линии с измененной архитектурой колоса приближают науку к созданию сортов с принципиально новой продуктивностью.

Источник: https://tvbrics.com