Исследователи в Национальном институте сельскохозяйственных технологий Аргентины создают разновидность пшеницы с зернами, которые будут намного превышать размер обыкновенных сортов. В работе используется технология редактирования генов CRISPR/Cas9 для редактирования гена, участвующего в определении размера зерна. Исследователи подчеркивают, что материалы, полученные в результате этой работы, не следует считать генетически модифицированными организмами – ГМО.
По данным аналитики, за последние 6 лет годовой рост цен на пшеницу и сою достиг примерно 213%, в то время как себестоимость продукции увеличилась почти на 250%. Для кукурузы и ячменя рост себестоимости продукции был аналогичным, но рост цен достиг от 250% до 300%.
Для большего производства зерна пшеницы с той же площади, но с меньшими затратами аргентинские селекционеры собираются увеличить размер зерна. Генетическое редактирование, известное как современный биотехнологический метод, позволяющий вносить очень точные модификации в ДНК, используется, среди прочего, для улучшения характеристик сельскохозяйственных культур. В этом случае исследовательская группа, состоящая из специалистов Института генетики и Сельскохозяйственной экспериментальной станции Маркоса Хуареса в Кордове, INTA, использовала молекулярные ножницы под названием CRISPR/Cas9 для редактирования последовательности гена GW2, функция которого задействована при определении размера зерен. Материалы, полученные в результате этой работы, не будут считаться генетически модифицированными организмами (ГМО) и с ними можно обращаться как с материалами, полученными путем традиционной селекции, пишет INTA в релизе.
Эсекьель Боссио, представитель Лаборатории генетической трансформации растений INTA, отметил, что одним из наиболее важных аспектов генетического редактирования – помимо всего процесса – является подтверждение того, что модификация была проведена в намеченном месте и что ее можно передавались из поколения в поколение.
«Благодаря этому новому подходу стремятся к агрономическим улучшениям, требуемым производителями, которых можно достичь только с помощью современной биотехнологии, используя самые инновационные материалы, доступные в Программе улучшения INTA», - сказал Боссио, отметив, что это работа проводилась в течение минувшего 2023 года и к концу того же года в лабораториях INTA были получены первые отредактированные на крупное зерно растения пшеницы.
«В настоящее время производители требуют характеристик, связанных с циклом, качеством, здоровьем и, главным образом, улучшением производительности. При этом фермеры не хотят, чтобы их зерно относилось к ГМО. Благодаря этой работе мы вносим вклад в повышение продуктивности этой культуры за счет разработки материалов, которые после молекулярного отбора, фенотипической оценки и одобрения Секретариата биоэкономики (Министерства экономики) Аргентины будут непосредственно включены в производство. Также данная программа улучшения стремится установить новый тип отношений между лабораторией, которая применяет современную биотехнологию для улучшения зерновых, и традиционной программой генетического улучшения», - пояснил Боссио.
Растения с этими новыми вариантами были получены с использованием системы CRISPR/Cas9. «Векторы редактирования, которые содержали всю молекулярную информацию этой системы, были разработаны и собраны в наших собственных лабораториях», — сказал Микол Аутери, докторант, добавив: «Эти векторы были введены в геном клеток пшеницы с помощью бомбардировки микрочастицами. Впоследствии посредством культивирования этих клеток in vitro удалось регенерировать жизнеспособные растения, выращенные в селекционных камерах».
«После работы по секвенированию и интерпретации результатов, проведенной в Экспериментальном центре Маркоса Хуареса Леонардо Ванцетти, было обнаружено, что редактирование генома произошло в ожидаемом месте и что оно прервало функционирование гена, в отмене которого мы были заинтересованы», - сказал Аутери.
«Для достижения этого результата мы работали над двумя последними сортами пшеницы, зарегистрированными в селекционной программе INTA. Интересно отметить, что эти сорта INTA были недавно зарегистрированы в национальном реестре торговли и контроля семян Аргентины (INASE) и что к середине января 2024 года у нас уже были молекулярно подтвержденные растения, отредактированные по тем же генотипам», - отметил исследователь.
Далее он сообщил, что будет сделано в средне- и краткосрочной перспективе: «Теперь нам предстоит провести сравнительные агрономические испытания, чтобы количественно оценить влияние на производительность, которое проведенное издание окажет на каждую из полученных особей. Эта работа начнется в июне, с кампании пшеницы 24-25».
Источник и фото: INTA.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.