В России нашли новый способ для ускоренного созревания пшеницы

В России нашли новый способ для ускоренного созревания пшеницы

Ученые Института цитологии и генетики СО РАН разработали новый способ для ускорения колошения мягкой пшеницы с помощью редактирования генома. Исследователи целенаправленно внесли мутации в определенные гены растения для более быстрого созревания и сокращения времени на выведение новых сортов, следует из патента.

Как отмечают ученые, оптимизация сроков колошения - это важная задача в селекции пшеницы, поскольку это влияет на ее продуктивность и адаптивность. Выведение новых сортов с помощью традиционной селекции было достаточно длительным, позже начали применять молекулярно ориентированную селекцию, которая позволяет создавать сорта, опираясь на уже существующее генетическое разнообразие. Применение метода "молекулярных ножниц" (CRISPR/Cas9), открытого в начале XXI века, позволяет ученым создавать принципиально новые мутации. В ИЦИГ СО РАН разработали новый способ для ускорения созревания мягкой пшеницы, основанный на CRISPR/Cas9.

"Благодаря высокой эффективности и воспроизводимости разработанный способ является мощным инструментом, существенно ускоряющим выведение сортов пшеницы с ранним колошением, что придает ему значительную практическую ценность для селекционной работы", - говорится в документе.

Ученые вывели зародыши пшеницы из незрелых семян, собранных на 14-16-й день после цветения. Чтобы обезопасить материал от микробов, семена обработали растворами этанола и отбеливателя и несколько раз промыли стерильной водой. После этого зародыши поместили на питательную среду в чашки Петри. Так исследователи получили специальные эмбриогенные каллусы, которые представляют собой особую растительную ткань. Затем с помощью в клетки этой ткани доставили генетический материал для редактирования ДНК. Для этого ученые нанесли на микрочастицы золота белок Cas9 ("молекулярные ножницы" для разрезания ДНК) и два РНК проводника, которые направляют белок к нужным участкам генов.

Затем ученые несколько раз меняли питательные среды с разной температурой и освещением. С появлением зеленых проростков исследователи пересадили их на укореняющую среду, а сформировавшиеся жизнеспособные растения - в почву. Для того чтобы проверить результаты эксперимента, биологи проанализировали ДНК полученных растений методами ПЦР и секвенирования, чтобы убедиться, что в генах появились необходимые изменения, ускоряющие колошение. Растения с мутациями ученые размножили методом самоопыления, что позволило закрепить признак ускоренного колошения в следующих поколениях. Сотрудники ИЦИГ СО РАН проверили эффект от нового метода в теплице и полевых условиях и выяснили, что внесенные мутации на 4-5 дней раньше по сравнению с контрольными растениями пшеницы сорта Велют.

Источник: ТАСС

Фото: unsplash.com