Учёные из США создали принципиально новые растения риса и пообещали устроить революцию и другим агрокультурам.
Молекулярные биологи из США создали новый сорт риса, способный
производить семена без участия второго растения, фактически копируя сам
себя. Перспективы применения таких «клонов» были описаны в журнале
NATURE.
«Реализация этой задачи может совершить революцию в агрокультурах.
Подобным же образом можно изменить и другие типы злаков, в чьём геноме
содержатся аналоги гена BBM1, а также и другие сельскохозяйственные
культуры», — заявил Венкатесан Сударесан из университета Калифорнии в
Дэвисе (США).
На сегодняшний день среди учёных нет однозначных представлений о том,
когда и где произошло одомашнивание риса. Генетические исследования
показывают, что рис был «приручен» древними жителями Юго-Восточной Азии
или южного Китая примерно 9-13 тысяч лет назад, однако первые
однозначные археологически свидетельства его существования приходятся на
гораздо более позднюю эпоху, 4,5-4 тысячи лет назад.
Все это время фермеры, а затем и селекционеры, мечтали о выведении
такого риса, для размножения которого не нужны были бы растения мужского
и женского пола. Это одновременно сделало бы его независимым от
опылителей, и позволило бы создать «стабильные» сорта этого злака,
свойства чьих семян не зависели бы от качеств неизвестного «партнера» по
размножению.
Что интересно, многие растения в дикой природе обладают подобным
свойством, которое учёные называют апогамогонией.
С другой стороны, ни
одно культурное растение не имеет подобного качества, что заставляет
селекционеров каждый сезон фактически заново создавать гибридные сорта
пшеницы, помидор, риса и других растений.
Сударесан и его коллеги смогли впервые реализовать эту мечту, изучая
то, как работают различные гены в «мужской» пыльце и в «женском»
семязачатке. Их интересовали те участки ДНК, которые были активны только
в одном из типов растительных половых клеток, а также то, какие функции
они исполняли. Включая и выключая эти гены, ученые обнаружили, что один
из этих участков, «мужской» ген BBM1, играл роль своеобразного
«спускового крючка», запускающего программу развития семязачатка в
полноценный зародыш риса.
Руководствуясь этой идеей, учёные модифицировали ДНК одного из
популярных сортов риса таким образом, что BBM1 включался не только в
мужских, но и в женских половых клетках. Дополнительно учёные изменили
их геном таким образом, что формирование пыльцы и семязачатка не
приводило к тому, что число хромосом в них уменьшалось вдвое. Это
позволило таким клеткам самостоятельно превращаться в полноценный
зародыш, не требуя оплодотворения другим типом гамет. При этом, что
интересно, рис не потерял способности к половому размножению. Он давал
здоровое потомство, если пыльца успевала оплодотворить семязачаток ещё
до того, как он превращался в очередного «клона».
Как показало сравнение ДНК разных поколений растений, их геномы были
абсолютно идентичными друг другу в 30% случаев. В ближайшее время
биологи планируют довести этот показатель до 100% и найти способ
заставить «клонов» формировать эндосперм, мякоть зерна, без участия
пыльцы.
Комментариев нет:
Отправить комментарий