Den idealiska odlade växten är välsmakande och högavkastande, såväl som resistent mot sjukdomar och skadedjur. Men om motsvarande gener är placerade långt ifrån varandra på kromosomen kan vissa av dessa positiva egenskaper gå förlorade i urvalsprocessen. För att säkerställa att alla positiva egenskaper överförs tillsammans använde forskare vid Karlsruhe Institute of Technology (KIT) CRISPR/Cas molekylära saxar för att invertera och genetiskt inaktivera de nio tionde kromosomerna av Arabidopsis, rapporterar Phys.org-portalen. De egenskaper som kodas i denna del av kromosomen blir "osynliga" för genetiskt utbyte och kan därmed föras vidare oförändrat.
Riktad redigering, infogning eller undertryckning gener i växter är möjligt med CRISPR/Cas molekylär sax. Denna metod kan användas för att öka växternas motståndskraft mot skadedjur, sjukdomar eller miljöpåverkan Onsdag.
"Under de senaste åren har vi för första gången kunnat använda CRISPR/Cas inte bara för att redigera gener, utan också för att ändra strukturen på kromosomerna", säger prof. Holger Puchta, som har studerat gensax med sitt team vid China Botanical Institute i 30 år.
Nu har forskare kunnat förebygga genetiskt utbyte, som vanligtvis är en del av den ärftliga processen, men kan störa relationer mellan egenskaper. Fram till nu, om växtegenskaper skulle föras vidare tillsammans, måste generna för dessa egenskaper ligga nära varandra på samma kromosom. Om sådana gener är längre ifrån varandra separeras de vanligtvis under nedärvning, så en användbar egenskap kan gå förlorad i urvalsprocessen.
I sin forskning följde forskarna naturens exempel. ”Inversioner – en sorts genetisk osynlighet – förekommer också ofta i mindre skala hos vilda och odlade växter. Vi har tagit lärdom av naturen, tillämpat och utökat vår kunskap om naturlig process", säger Puchta.
I samarbete med prof. Andreas Huben från Institutet för växtgenetik och kulturväxtforskning. Leibniz (IPK) Puchta och hans team vände nio tiondelar av kromosomerna i en modellorganism, Arabidopsis thaliana. Först i ändarna av kromosomerna behöll generna sin ursprungliga sekvens. "Med dessa fragment kan kromosomen föras vidare till nästa generation precis som andra kromosomer och inte helt förlorad", säger Puchta.
För effektiv odling av jordbruksgrödor är det viktigt att kombinera så många gynnsamma egenskaper som möjligt i en växt. – Naturligtvis vill växtförädlare att deras produkter ska vara läckra, innehålla så många vitaminer som möjligt och dessutom vara resistenta mot sjukdomar. Med vår metod kan vi förenkla detta i framtiden, säger Puchta.