Jednym z najważniejszych czynników zmniejszających plon roślin jest brak wilgoci. W warunkach zmiany klimatu nasilają się susze i zasolenie gleby. W związku z tym naukowcy szukają sposobów na zwiększenie odporności roślin na stres.
Biolodzy z Tomskiego Uniwersytetu Państwowego wraz z kolegami z Instytutu Cytologii i Genetyki Syberyjskiego Oddziału Rosyjskiej Akademii Nauk i Instytutu Fizjologii Rosyjskiej Akademii Nauk robią to za pomocą technologii edycji genomu, donoszą oficjalna strona Tomskiego Uniwersytetu Państwowego.
Modyfikują agrobakterie iz ich pomocą nadają roślinom nowe właściwości.
– Współczesne rolnictwo stoi w obliczu spadku plonów z powodu wielu niekorzystnych czynników środowiskowych. Niedobory wody, prowadzące do suszy i zasolenia gleby, stają się problemem globalnym – mówi Marina Efimova, badaczka z Zakładu Fizjologii Roślin, Biotechnologii i Bioinformatyki Instytutu Biologicznego TSU. – Wcześniej odporność roślin zwiększano metodami selekcji, ale jest to proces długotrwały, który podobnie jak klasyczna inżynieria genetyczna jest gorszy pod względem wydajności edycji genomu.
Rozwój metod inżynierii genetycznej i edycji genomu umożliwił modyfikację genów roślin odpowiedzialnych za ich odporność na czynniki stresowe. Projekt biologów, realizowany przy wsparciu programu Priorytet 2030, ma na celu znalezienie kluczowych genów regulatorowych warunkujących tolerancję roślin na suszę, zasolenie i szkodliwe temperatury. Biolodzy używają systemu edycji CRISPR/Cas9 jako narzędzia do wyłączania genów.
Szereg eksperymentów naukowcy przeprowadzili na roślinie Arabidopsis thaliana - jest to klasyczny modelowy obiekt do badań, tzw. "roślina Drosophila".
Same bakterie nie zmieniają cennych ekonomicznie cech rośliny, ale wnikając do roślin przez łagiewkę pyłkową przekazują sekwencję DNA, która wprowadza mutację w wybranym przez badacza genie rośliny. Nasiona dojrzewające po „zanurzeniu” już różnią się od rośliny macierzystej. W ten sposób można kontrolować geny zaangażowane w manifestację reakcji roślin na różne stresujące wpływy lub zmieniać dowolne inne właściwości. Naukowcy planują przeprowadzić testy na roślinach rzepaku i lnu.
Dodajmy, że to badanie jest pionierskie – obecnie istnieje tylko kilka doniesień na temat edycji genomu ryżu, pszenicy i pomidorów.