Быстрый конвейер редактирования кукурузного генома закрывает разрыв между традиционной селекцией и молекулярной биологией
Бельгийские исследователи из Центра системной биологии растений Гентского университета создали конвейер редактирования генома, чтобы быстрее находить гены для использования в программах селекции.
Благодаря этому, коллекции генетически модифицированных растений можно создавать быстрее и проверять больше комбинаций генов для интересных агрономических применений.
Признаки, необходимые для выживания растений и чувствительные к стрессу окружающей среды, такие как рост и урожайность, часто контролируются сложной сетью генов.
Для достижения значительного улучшения роста селекционерам часто приходится сочетать несколько ростостимулирующих свойств. Поиск правильных комбинаций для получения оптимальных результатов в различных полевых условиях требует много времени.
Молекулярная биология позволяет связать агрономические признаки с конкретными генами, а не с областями генома.
В настоящее время исследователи Центра системной биологии растений VIB-UGent разработали конвейер ускоренной селекции.
«Традиционная селекция внесла большой вклад в адаптацию сельскохозяйственных культур к окружающей среде, но начинает показывать свои ограничения. При попытке улучшить сложные характеристики, такие как урожайность, эффекты часто бывают ограниченными или незначительными, что делает этот процесс медленным. Но изменения климата вынуждают нас выращивать более продуктивные культуры с меньшими ресурсами, — говорит Кристиан Лоренцо (Центр системной биологии растений VIB-UGent). - Теперь мы разработали конвейер, который сочетает опосредованное CRISPR редактирование генома нескольких генов одновременно с различными схемами скрещивания для выявления ключевых генов, участвующих в улучшении ключевых агрономических признаков. Другими словами, BREEDIT - это платформа поддержки селекции с использованием инновационных технологий. методы редактирования генома».
CRISPR-Cas9 - метод модификации генетического материала растений с высокой точностью. Молекулярные ножницы Cas9 перемещаются направляющей молекулой - гРНК - в заранее определенное положение в геноме, где затем индуцируется небольшое генетическое изменение.
Бельгийская исследовательская группа разработала стратегию редактирования до 60 генов во всех возможных комбинациях.
Одновременное введение 12 гРНК в растение кукурузы, содержащее Cas9, приводит к мультиплексному потомству с отредактированным геномом. Применение схемы гибридизации между растениями с разным набором гРНК дает разнообразную коллекцию кукурузы с отредактированным геномом, которая может быть проверена на предмет улучшения агрономических свойств.
«Селекция с помощью редактирования генома, особенно для сложных признаков, таких как урожайность, будет приобретать все большее значение, чтобы идти в ногу с изменяющейся средой», заключил профессор Дирк Инзе, руководитель проекта BREEDIT (Центр системной биологии растений VIB-UGent).
(Источник: www.ugent.be. Фото: Наталья Шаповалова).
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости.