У Швейцарії стартують польові випробування генетично відредагованого ярого ячменю

Якщо тести з ячменем, відредагованого CRISPR/Cas9 пройдуть успішно, технологію застосують до таких культур як пшениця та полба.

Науково-практична організація Agroscope, філія Федерального управління сільського господарства Швейцарії, отримала схвалення Федерального відомства з охорони навколишнього середовища для проведення польових випробувань відредагованого ярого ячменю. Основна увага приділяється гену ячменю, відключеного новими методами селекції. Випробування, яке розпочнеться навесні 2024 року на території, що охороняється в Цюріх-Рекенхольці і триватиме три роки, спрямоване на те, щоб визначити, чи можна таким чином підвищити врожайність.

Ген CKX2 бере участь у регуляції утворення насіння. Відключення цього гена за допомогою нових методів селекції (редагування геному CRISPR/Cas9) призводить до збільшення врожайності рису та ріпаку, що було доведено раніше.

Формування врожайності є складним процесом і включає безліч різних генів. Проте японські дослідники виявили, що мутація гена CKX2 у рису несподівано надає значний вплив на врожайність. Результати виявилися настільки переконливими, що тепер їх використовують у селекції рису. Гени, що відповідають гену CKX2 рису, також відіграють роль, наприклад, у формуванні врожаю олійного ріпаку.

Дослідники з Вільного університету Берліна помітили, що ячмінь має дві трохи різні копії цього гена. У співпраці з вченими з Інституту генетики рослин та досліджень сільськогосподарських рослин ім. Лейбниця (IPK) створили лінії ячменю, у яких обидві копії було відключено. Ці лінії дали більше зерен на колос у теплиці. Спільно з Вільним університетом Берліна Agroscope в даний час буде тестувати ці рослини на території, що охороняється, щоб відповісти, серед іншого, на наступні питання.

Дослідники відключили одну або обидві копії гена CKX2 у різних лініях ячменю, використовуючи точну техніку CRISPR/Cas9. Лінії ячменю, отримані в такий спосіб, не містили чужорідної ДНК. Хоча така зміна може також відбутися внаслідок випадкової природної мутації, ці лінії ячменю розглядаються як генетично модифіковані рослини, оскільки застосовується новий метод, який модифікує геном рослини – отже, для польових випробувань необхідний дозвіл Федерального відомства. для довкілля.

Польові випробування розпочнуться навесні 2024 року та триватимуть близько трьох років. З практичних міркувань дослідження проводяться із старим сортом пивоварного ячменю «Голден Проміс», який не вирощується у Швейцарії. Цей сорт порівняно легко піддається генетичній модифікації, тому його часто використовують у дослідженнях. Однак знання, отримані в результаті випробувань, будуть також застосовні до сучасних сортів ячменю та, з гарними перспективами успіху, до інших видів зернових, таких як пшениця чи полба.

Регулювання рослин за допомогою нових методів селекції, таких як CRISPR/Cas9, зараз обговорюється в різних країнах. Згідно з нещодавньою першою ухвалою Парламенту ЄС, рослини, які також можуть виникнути випадково в природі (без чужорідної ДНК), у майбутньому мають регулюватися менш суворо. Очікується, що Федеральна рада Швейцарії надасть пропозиції щодо майбутньої схеми авторизації таких рослин у середині 2024 року.

Після завершення випробування в Швейцарії вчені зможуть видати рекомендацію про те, чи слід селекціонерам відключати один або обидва гени CKX2, щоб підвищити врожайність. Загалом, буде отримано важливу інформацію про функцію генів CKX2 в ячмені – і, отже, доступні додаткові шматочки головоломки для кращого розуміння формування врожаю.

Позначки:ячмінь, Швейцарія