По мнению учёных из Университета Квинсленда, технология редактирования генов в будущем будет очень важна для защиты урожаев от воздействия климатических изменений, происходящих из-за глобального потепления, и поможет избежать нехватки продовольствия в мире.
Карен Массел (Karen Massel) из Центра сельскохозяйственных наук при Университете Квинсленда опубликовала в журнале Theoretical and Applied Genetics обзор технологий редактирования генов, таких как CRISPR-Cas9, и их применения в сфере продовольственной безопасности в фермерских экосистемах с экстремальными и переменчивыми климатическими условиями.
— Фермеры манипулировали ДНК растений с помощью традиционных селекционных технологий на протяжении тысячелетий, и теперь, благодаря новым технологиям генного редактирования, мы можем делать это с беспрецедентной безопасностью, точностью и скоростью,
В своём обзоре она рекомендовала интегрировать редактирование генов методом CRISPR-Cas9 в современные селекционные программы для улучшения урожаев зерновых злаков, которые способны обеспечить мир необходимыми калориями, но которые, из-за изменения климата, становится всё сложнее выращивать.
— Это гонка между изменением климата и способностью растениеводов производить культуры с генетической устойчивостью, которые хорошо растут в неблагоприятных условиях и обеспечивают людей питательными веществами,
Селекционерам требуется слишком много времени для того, чтобы, используя традиционные методы, обнаружить подходящие генетические варианты и сделать их доступным для фермеров, ведь срок выведения нового продуктивного сорта зерновых составляет, в среднем, около 15 лет. С помощью технологий CRISPR этот процесс может стать гораздо быстрее.
Доказывая жизнеспособность концепции, Массел и её коллеги из Альянса по инновациям в сельском хозяйстве и пищевой промышленности Квинсленда (Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation) применили технологию генного редактирования на ранних этапах программ по выведению новых сортов сорго и ячменя.
В исследованиях Массел также сравнивались различные последовательности геномов зерновых культур — в том числе диких вариантов и предков современных культивируемых растений — с учётом различий в урожайности в разных климатических условиях и при разных стрессовых воздействиях.
— Дикорастущие сорта сельскохозяйственных культур служат резервуаром генетического разнообразия, которое особенно ценно, когда речь идёт об устойчивости к изменению климата. Мы ищем гены, которые повысят устойчивость к неблагоприятным климатическим условиям. Как только будет найден жизнеспособный генный вариант, нужно воссоздать его непосредственно в продуктивных культурах, не нарушая хрупкого баланса генов, связанных с продовольственными качествами. Подобные изменения могут быть настолько тонкими, что новые сорта невозможно будет отличить от естественных вариантов, которые их вдохновляли,
Подготовка материала: Мария Толмачёва