При помощи CRISPR одомашнить растения можно практически мгновенно

Возможно, совсем скоро дикорастущий физалис (Physalis pruinosa) станет растением, представляющим большой интерес для сельского хозяйства. Дело в том, что группа генетиков при помощи технологии CRISPR смогла изменить форму побега, одновременно увеличив количество цветков и размер ягод.

Результаты новой работы показывают, что путь от практически дикого растения до почти одомашненного теперь занимает всего несколько лет. Статья, в которой описывается процесс «одомашнивания» физалиса, вышла в журнале Nature Plants. 

CRISPR — уникальный инструмент для редактирования генома. Позволяет генетикам и медицинским исследователям редактировать части генома путём удаления, добавления или изменения последовательных участков ДНК. Более того, CRISPR быстрее, дешевле и точнее, чем все предыдущие известные методы редактирования ДНК и имеет широкий спектр потенциальных применений.

На данный момент технология CRISPR является самым простым, универсальным и точным методом генетической манипуляции.

 

"Я глубоко убеждён, что при правильном подходе физалис может стать важной ягодной культурой," — говорит Захари Липпман (Zachary Lippman), ботаник из лаборатории в Колд-Спринг-Харбор (Cold Spring Harbor Laboratory). 

Физалис интересен с агропромышленной точки зрения, прежде всего, благодаря устойчивости к засухам и привлекательному вкусу. По мнению Липпмана, чтобы понять, насколько сложен вкус физалиса, эту ягоду нужно попробовать — в ней есть что-то тропическое, но с кислинкой и, иногда, с нотками ванили. 

В дикой природе физалис встречается в Центральной и Южной Америке. Его относят к орфанным растениям (редко применяемые растения), изредка выращиваемым в отдельных районах. Орфанные растения нечасто превращаются в сельскохозяйственные культуры из-за специфических ограничений, например, из-за низкой урожайности или проблем с хранением созревших плодов. Некоторые «сироты», например, киноа, уже появились на полках супермаркетов, в то время как другие мало известны за пределами регионов, где выращиваются исторически. 

Генная инженерия часто используется для придания сельскохозяйственным культурам определённых полезных признаков. Так «улучшают», например, кукурузу и сою. Но до сих пор никто не пытался применить эти методы к орфанным растениям. 

Чтобы приблизить физалис к магазинным полкам, учёным пришлось справиться с некоторыми недостатками растения: сделать «коробочку» более компактной, ягоду более крупной, а цветки — более многочисленными. В определённой степени, этих целей удалось достичь. Кстати, руководствовались учёные картой генов томата, дальнего родственника физалиса. 

Теперь авторы исследования планируют, во-первых, продолжать работу по улучшению уже модифицированных характеристик, а во-вторых, заняться улучшением вкуса и аромата ягод. Когда именно «новый физалис» появится на рынке, неизвестно, поскольку сначала нужно урегулировать вопросы интеллектуальной собственности, связанные с использованием CRISPR. 

Однако, по мнению самого Липпмана, проведённая работа ценна не только появлением нового сорта физалиса — исследование продемонстрировало, что «растения-сироты», у которых есть хорошо изученные «родственники», при помощи CRISPR могут быть одомашнены очень быстро.