Канадские ученые отключили ген остановки ветвления в рапсе для лучшей урожайности

Новый сорт канадской канолы укоротили, заставили ветвиться и производить больше стручков

Редактирование генов применили исследователи для создания нового сорта канадской канолы. Низкорослые, сильно разветвленные растения канолы (рапса) с большим количеством стручков демонстрируют мощь передовой технологии, не полегают и удобны для уборки урожая, пишет Джефф Мельхиор в статье на портале Аlbertafarmexpress.

«Исходя из моих разговоров с некоторыми людьми в сельскохозяйственной отрасли, включая первичных производителей, они хотели бы получить канолу именно с такими характеристиками», сказал профессор клеточной биологии Университета Калгари Маркус Сэмюэл.

Низкий рост нового сорта (он на 34% короче, чем у большинства видов канолы) предназначен для минимизации полегания, что само по себе является основным преимуществом, а дополнительные ветви означают больше цветов и стручков.

«Проблема с рапсом в том, что мы не можем контролировать его рост, — сказал Сэмюэл. — Обычно он больше метра в высоту и склонен к полеганию».

Вдохновленные Зеленой революцией 1960-х годов, когда были выведены более короткие, компактные и эффективные по питательным веществам сорта риса и пшеницы, ученые взяли технологию CRISPR/Cas9 для разработки этой линии.

Они нацелились на гормон под названием стриголактон, который отвечает за прекращение ветвления растения. Они использовали метод CRISPR/Cas9 — часто описываемый как генетические «ножницы», которые могут вырезать нежелательные признаки из ДНК растения — для отключения рецепторов, воспринимающих стриголактон.

Канола с отредактированными генами еще не имеет названия и не поступила в продажу, хотя по словам разработчиков, некоторые семенные компании заинтересованы в сотрудничестве. Но такое партнерство потребует доступа к базе зародышевой плазме компании.

«Если мы сможем получить их зародышевую плазму, то внедрим этот признак и проверим, насколько есть увеличение урожайности», сказал ученый. Он отметил, что процесс создания нового сорта занял более трех лет, впереди много работы, прежде всего, определение наличия непреднамеренных побочных эффектов: «Может быть много других вещей, которые отключаются при отсутствии восприятия этого гормона. Мы ищем, где мы можем ориентироваться исключительно на ветвление и высоту растений, не ставя под угрозу какие-либо другие аспекты. Например, не нарушится ли рост корней. К тому же, в условиях экстремальной засухи, когда наблюдается полное отсутствие воды, мы видим, что эти линии немного более чувствительны, чем немодифицированные контрольные линии».

Тем не менее, это новаторская работа, и она не могла быть получена путем традиционной селекции. Традиционное разведение потребовало бы начать с короткой, сильно разветвленной разновидности канолы, которую практически невозможно найти в природе, за исключением очень редкой мутации. Наша работа похожа на микрохирургию. Мы использовали фермент и проникли в клетки канолы, а затем сделали эти небольшие надрезы в генах, которые хотели отключить. В данном случае мы смогли вырубить все четыре копии гена канолы, останавливающие ветвление».

Исследователи из Университета Калгари уже обратили внимание на другие характеристики канолы, которые можно улучшить с помощью редактирования генов.

«У нас есть ряд проектов, направленных на устойчивость канолы к осыпанию и по повышению белка в семенах. – Рассказал Сэмюэл. — И хотя до коммерческих сортов канолы, созданных путем редактирования генов, еще далеко, открытие произошло всего через несколько месяцев после того, как Министерство здравоохранения Канады после нескольких лет размышлений объявило культуры с отредактированными генами безопасными для потребления человеком и окружающей среды. Это важный шаг для будущего редактирования генов в стране».

Тем не менее, пищевые продукты с отредактированными генами по-прежнему сталкиваются с проблемой признания. Они по-прежнему считаются ГМО во многих странах (особенно в странах ЕС), даже несмотря на то, что не содержат трансгенного материала. Однако Сэмюэл надеется, что эта технология в конечном итоге получит массовое признание.

Аgroxxi.ru

Метки: рапс, Канада, селекция