Горячее, суше, CRISPR: редактирование для изменения климата

Технология редактирования генов сыграет жизненно важную роль в создании устойчивых к климату сельскохозяйственных культур для защиты мировых продовольственных запасов.

Биотехнолог доктор Карен Массель из Центра наук о культурах Университета Квинсленда опубликовала обзор технологий редактирования генов, таких как CRISPR-Cas9, для защиты продовольственной безопасности в условиях экстремального и изменчивого климата.

"Это гонка между изменяющимся климатом и способностью селекционеров создавать культуры с генетической устойчивостью".

Её обзор рекомендует интегрировать редактирование генома CRISPR-Cas9 в современные программы селекции для улучшения зерновых культур.

Энергоёмкие зерновые культуры, такие как пшеница, рис, кукуруза и сорго, обеспечивают две трети мирового потребления пищевой энергии. Всего 15 культур дают 90% мировых пищевых калорий.

Проблема в том, что селекционный цикл для зерновых культур в среднем занимает около 15 лет. CRISPR позволяет создавать новое разнообразие и улучшать селекцию желаемых признаков быстрее и точнее, имитируя естественные процессы восстановления клеток.

Доказательство концепции:

• В сорго отредактировали гены для повышения усвояемости белка и питательной ценности.
• В сорго и ячмене модифицировали архитектуру кроны и корневой системы для повышения эффективности использования воды.

Исследование также сравнивает геномные последовательности культурных растений и их диких предков — резервуара генетического разнообразия для устойчивости к климату. Цель — найти гены для улучшения устойчивости и воссоздать их варианты в высокопродуктивных сортах, не нарушая баланс хозяйственно ценных признаков.

В 2019 году Регулятор генных технологий Австралии вывел редактирование генов из-под регулирования как ГМО. Оценка биобезопасности технологии продолжается.

Исследование опубликовано в Theoretical and Applied Genetics.