Новосибирские учёные ускорили колошение пшеницы с помощью геномного редактора
Специалисты Института цитологии и генетики СО РАН разработали способ получения линий мягкой пшеницы с ускоренным колошением, используя технологию редактирования генома CRISPR/Cas9. Infopro54 ознакомился с патентной документацией.
Колошение — это появление соцветий на верхушке стебля, один из важнейших этапов развития злаков, от которого напрямую зависит срок созревания урожая. Ускорение этого процесса — одна из ключевых задач селекции.
Известно, что определённая мутация в промоторной области может ускорить колошение на 3–5 дней даже при длинном световом дне. Использование геномного редактора позволило добиться необходимого результата.
—Ранее выведение сортов с нужными признаками осуществлялось за счёт направленной селекции, использующей природное генетическое разнообразие. Однако в этом случае создание сорта с нужными характеристиками требует значительных временных затрат. Более перспективным направлением является использование технологий геномного редактирования, позволяющих с высокой точностью и эффективностью вносить целевые изменения в ДНК растений, что значительно ускоряет процесс создания новых сортов с заданными характеристиками, — объясняют авторы изобретения.
Авторы применили систему CRISPR/Cas9 с двумя РНК-проводниками, которые наводят фермент Cas9 на два участка в промоторах генов PPD-1. Это вызывает разрывы ДНК и повышает вероятность крупных изменений — вставок или удалений. Доставку генной конструкции в клетки растений проводили биобаллистическим методом: эмбриогенные каллусы бомбардировали микрочастицами золота. Вместо традиционной смеси химических реагентов использовали вещество TRANSIT-2020, что стало особенностью протокола.
В результате учёные получили пшеницу с изменениями в генах Ppd-D1 и Ppd-B1. Одна из линий показала ускорение колошения на 5 дней в теплице и в среднем на 4,1 дня в поле. Анализ подтвердил, что в геноме этих растений нет чужеродной ДНК — только целевые мутации. Изменения наследуются по законам Менделя, что позволяет закреплять нужные признаки в следующих поколениях.
Разработанный способ, по мнению авторов, значительно ускорит выведение сортов пшеницы с ранним колошением и имеет большую практическую ценность для селекции.
Фото Infopro54
