Vienas reikšmingiausių augalų derlių mažinančių veiksnių – drėgmės trūkumas. Klimato kaitos sąlygomis padidės sausros ir dirvožemio įdruskėjimas. Šiuo atžvilgiu mokslininkai ieško būdų, kaip padidinti augalų atsparumą stresui.
Tomsko valstybinio universiteto biologai kartu su kolegomis iš Rusijos mokslų akademijos Sibiro filialo Citologijos ir genetikos instituto bei Rusijos mokslų akademijos Fiziologijos instituto tai daro naudodami genomo redagavimo technologijas, praneša. oficiali Tomsko valstybinio universiteto svetainė.
Jie modifikuoja agrobakterijas ir jų pagalba suteikia augalams naujų savybių.
– Šiuolaikinis žemės ūkis susiduria su javų derlingumo mažėjimu dėl daugybės nepalankių aplinkos veiksnių. Vandens trūkumas, lemiantis sausrą ir dirvožemio įdruskėjimą, tampa pasauline problema“, – sako TSU Biologijos instituto Augalų fiziologijos, biotechnologijų ir bioinformatikos katedros mokslo darbuotoja Marina Efimova. – Anksčiau augalų atsparumas buvo didinamas selekcijos metodais, tačiau tai yra ilgalaikis procesas, kuris, kaip ir klasikinė genų inžinerija, savo efektyvumu nusileidžia genomo redagavimui.
Genų inžinerijos ir genomo redagavimo metodų tobulinimas leido modifikuoti augalų genus, atsakingus už jų atsparumą streso veiksniams. Biologų projektu, įgyvendinamu remiant programą „Prioritetas 2030“, siekiama surasti pagrindinius reguliavimo genus, lemiančius augalų toleranciją sausrai, druskingumui ir žalingoms temperatūroms. Biologai naudoja CRISPR/Cas9 redagavimo sistemą kaip įrankį genams išjungti.
Mokslininkai atliko daugybę eksperimentų su augalu Arabidopsis thaliana – tai klasikinis pavyzdinis tyrimų objektas, vadinamasis „augalas Drosophila“.
Pačios bakterijos nekeičia ekonomiškai vertingų augalo savybių, tačiau per žiedadulkių vamzdelį prasiskverbusios į augalus perduoda DNR seką, įvedančią mutaciją mokslininko pasirinktame augalo gene. Sėklos, kurios subręsta po „panardinimo“, jau skiriasi nuo motininio augalo. Tokiu būdu galima suvaldyti genus, dalyvaujančius augalų reakcijų į įvairias stresines įtakas pasireiškime arba pakeisti bet kokias kitas savybes. Mokslininkai planuoja atlikti rapsų ir linų augalų bandymus.
Pridurkime, kad šis tyrimas yra novatoriškas – šiuo metu yra tik keletas pranešimų apie ryžių, kviečių ir pomidorų genomo redagavimą.