Ученые Сколтеха впервые в России отредактировали геном пшеницы методом CRISPR-Cas. Эксперимент дал мутантные линии, которые дают в два раза больше зерен с колоса, что открывает путь к созданию высокопродуктивных сортов.
Ученые Сколтеха впервые в России отредактировали геном пшеницы, получив мутантные линии с удвоенной урожайностью
Впервые в России специалистами Сколтеха успешно применен метод CRISPR-Cas для редактирования генома пшеницы. В результате эксперимента получены мутантные линии с измененной архитектурой колоса, которые способны давать вдвое больше зерен по сравнению с обычными растениями. Об этом сообщили в пресс-службе учебного заведения.
Данная разработка создает перспективы для выведения новых сортов сельскохозяйственной культуры, отличающихся повышенной продуктивностью без расширения посевных площадей. Технология CRISPR-Cas, часто называемая молекулярными «ножницами», позволяет с высокой точностью вносить изменения в генетический код организмов.
Как пояснили исследователи, работа была сосредоточена на гене, связанном с термочувствительной мужской стерильностью, по аналогии с известными механизмами у риса. Сложность генома пшеницы привела к созданию целой коллекции растений с разнообразными мутациями. Наряду с запланированными термочувствительными линиями был обнаружен побочный, но значительный эффект: у ряда мутантов произошла трансформация структуры колоса.
«Нам удалось создать удивительно разнообразную коллекцию мутантных форм. Уже в условиях фитотрона мы наблюдаем растения с увеличенным числом зерновок. Там, где обычный небольшой колосок несет два-четыре зерна, новые формы демонстрируют шесть. Пока неясно, что в конечном итоге окажется более ценным — целевые стерильные линии или эти неожиданные морфологические изменения. Мы рассматриваем это как серьезное научное достижение», — отметила профессор Сколтеха Елена Потокина.
Ученые уверены в практической важности своей работы для аграрного сектора России и мира, особенно в контексте адаптации к климатическим изменениям. Помимо пшеницы, в лаборатории ведется активная работа по геномному редактированию других культур, включая:
- сою,
- подсолнечник и
- гуар, который пытаются акклиматизировать для возделывания в российских условиях.
Следующим этапом исследований станет выращивание нового поколения мутантных растений в различных температурных режимах. Это необходимо для проверки устойчивости и наследуемости полученных в эксперименте хозяйственно-ценных признаков.