En av de viktigaste faktorerna som minskar växternas avkastning är bristen på fukt. Under förhållanden med klimatförändringar kommer torka och markförsaltning att öka. I detta avseende letar forskare efter sätt att öka växternas stressbeständighet.
Biologer från Tomsk State University, tillsammans med kollegor från Institute of Cytology and Genetics of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences och Institute of Physiology of the Russian Academy of Sciences, gör detta med hjälp av genomisk redigeringsteknik, rapporterar Tomsk State Universitys officiella webbplats.
De modifierar agrobakterier och ger med deras hjälp växter nya egenskaper.
– Det moderna jordbruket står inför en minskning av skörden på grund av många negativa miljöfaktorer. Vattenbrist, vilket leder till torka och jordförsaltning, håller på att bli ett globalt problem, säger Marina Efimova, forskare vid institutionen för växtfysiologi, bioteknik och bioinformatik vid TSU Biological Institute. – Tidigare ökade växtresistensen med selektionsmetoder, men det här är en långvarig process, som liksom klassisk genteknik är sämre i effektivitet än genomredigering.
Utvecklingen av genteknik och genomiska redigeringsmetoder har gjort det möjligt att modifiera växtgener som är ansvariga för deras resistens mot stressfaktorer. Projektet av biologer, genomfört med stöd av programmet Priority 2030, syftar till att hitta viktiga reglerande gener som bestämmer växternas tolerans mot torka, salthalt och skadliga temperaturer. Biologer använder redigeringssystemet CRISPR/Cas9 som ett verktyg för att stänga av gener.
En serie experiment utfördes av forskare på växten Arabidopsis thaliana - detta är ett klassiskt modellobjekt för forskning, den så kallade "växten Drosophila".
Bakterierna i sig förändrar inte växtens ekonomiskt värdefulla egenskaper, men tränger in i växterna genom pollenröret och överför en DNA-sekvens som introducerar en mutation i växtgenen som forskaren valt. Frön som mognar efter "doppning" skiljer sig redan från moderplantan. På detta sätt är det möjligt att kontrollera generna som är involverade i manifestationen av växternas reaktioner på olika stresspåverkande eller att ändra andra egenskaper. Forskarna planerar att göra tester på raps- och linväxter.
Låt oss tillägga att denna studie är banbrytande – för närvarande finns det bara ett fåtal rapporter om genomredigering i ris, vete och tomater.