Одним із найбільш значущих факторів, що знижують врожайність рослин, є нестача вологи. В умовах зміни клімату посуха та засолення ґрунтів наростатимуть. У зв'язку з цим вчені шукають шляхи підвищення стресостійкості рослин.
Біологи Томського державного університету спільно з колегами з ІЦіГ СО РАН та Інституту фізіології РАН роблять це, використовуючи технології геномного редагування. офіційний сайт Томського державного університету.
Вони модифікують агробактерії та з їх допомогою забезпечують рослинам нові властивості.
– Сучасне сільське господарство стикається з падінням урожайності культур через численні несприятливі фактори середовища. Нестача води, що веде до посухи та засолення ґрунтів, стає проблемою світового масштабу, – каже науковий співробітник кафедри фізіології рослин, біотехнології та біоінформатики Біологічного інституту ТГУ Марина Єфімова. – Раніше стійкість рослин підвищували методами селекції, але це довгостроковий процес, який, як і класична генна інженерія, поступається ефективності геномному редагуванню.
Розвиток методів генної інженерії та геномного редагування уможливив модифікувати гени рослин, які відповідають за їх стійкість до стресових факторів. Проект біологів, реалізований за підтримки програми «Пріоритет 2030», спрямований на пошук ключових регуляторних генів, що визначають толерантність рослин до посухи, засолення та шкідливих температур. Як інструмент для виключення генів біологи використовують систему редагування CRISPR/Cas9.
Серія експериментів проведена вченими на рослині Arabidopsis thaliana – це класичний модельний об'єкт для досліджень, так звана рослинна дрозофіла.
Самі бактерії не змінюють господарсько-цінні ознаки рослини, але проникаючи в рослини через пилкову трубку, передають послідовність ДНК, яка вносить мутацію до обраного дослідником рослинного гена. Насіння, яке дозріває після «занурення», вже відрізняється від батьківської рослини. Так можна керувати генами, задіяними у прояві реакцій у відповідь рослин на різні стресові впливи або для зміни будь-яких інших властивостей. Дослідники планують провести випробування на рослинах ріпаку та льону.
Додамо, що це дослідження є піонерним – нині є лише поодинокі повідомлення щодо редагування геномів на рисі, пшениці та томатах.