Ученые геномного центра Всероссийского НИИ сельскохозяйственной биотехнологии (ВНИИСБ) работают над созданием новой формы картофеля. Отредактированного. В геном корнеплода вносятся изменения посредством редактора CRISPR/Cas9.
Сейчас ведется работа с двумя целевыми генами. Один из них — ген LFY. Это фактор транскрипции, контролирующий переход растений к цветению.
«Наша задача в том, чтобы заблокировать в картофеле цветение. Мы взяли исходный сорт, который активно цветет, инактивировали этот ген и убедились в том, что перехода к цветению действительно не происходит. Мы получили наглядный фенотипический признак и после редактирования генома можем сразу наблюдать: цветет растение или не цветет», — рассказал кандидат биологических наук, заведующий лабораторией во ВНИИСБ Василий Таранов.
Картофель размножается вегетативным путем, а не через семена. Следовательно, считают ученые, цвести ему необязательно. И, если блокировать цветение, то энергетические ресурсы растения пойдут сразу на образование клубней, а это означает повышение урожайности.
Второй ген, с которым работают ученые,— это EDR1, так называемый негативный регулятор устойчивости.
«Выясняется, что в растениях есть гены, инактивация которых способствует повышению их устойчивости к различного рода заболеваниям. Другое дело, что в большинстве случаев инактивация подобных генов приводит к тому, что растение оказывается карликовым, маленьким, чахлым. Это связано с тем, что механизмы адаптации, защиты растений от патогенов в таких случаях постоянно находятся в активном состоянии, в результате чего огромное количество ресурсов тратится фактически на защиту от угрозы, которой в данный момент нет», — пояснил Таранов.
А вот EDR1 — перспективный ген. И его инактивация не приводит к нежелательным фенотипическим последствиям, одновременно повышая устойчивость.
Когда новый сорт окажется в распоряжении производителей?
До финиша исследованиям пока еще далеко. Напоминают ученые и об ограничениях, которые накладывает на внедрение подобной продукции российское законодательство.
«Производители заинтересованы в получении подобных сортов. Но им сейчас не нужны редактированные или трансгенные растения. Их просто запрещено выращивать по нашему законодательству. Поэтому когда производители к нам обращаются, их интересуют молекулярные маркеры, геномная селекция или цифровое фенотипирование. Сорта, полученные с помощью этих методов, они смогут использовать и окупить затраты, в отличие от редактирования», — уточнил Михаил Дивашук, кандидат биологических наук, руководитель геномного центра ВНИИСБ.
Поэтому сейчас первично, пояснили ученые, добиться устойчивости картофеля к поражению грибковыми болезнями, например, фитофторой.
По мнению исследователей, если законодательство изменится и разрешат выращивать генетически редактированные растения, то инновационная технология полного цикла основных культур будет необходима. Она позволит селекционерам быстро редактировать сорта по нужным генам.
«Генно-модифицированные организмы у нас в стране не выращиваются, существует мораторий на это. Генетически редактированные, скорее всего, все же будут разрешены. Суть этой новой технологии в том, что туда ничего не привносится дополнительно чужеродного, просто методами генной инженерии вносятся мутации в те или иные гены», — рассказал академик Геннадий Карлов, директор ВНИИСБ.
