Ускорение цветения деревьев с помощью CRISPR

Обычная селекция деревьев может занимать годы или даже десятилетия, чтобы увидеть результат изменений. Учёные из Университета Джорджии разработали метод, сокращающий этот срок до нескольких месяцев.

Суть метода

Используя инструмент генного редактирования CRISPR, команда под руководством C.J. Цай отредактировала у тополей ген-репрессор цветения. Это позволило:

• Сократить время до первого цветения с 7–10 лет до 3–4 месяцев.
• Ускорить развитие репродуктивных органов с года до нескольких дней.

Метод был опробован на тополях, геном которых полностью картирован Министерством энергетики США.

Ключевые результаты и открытия

1. Смена пола: Редактирование женского гена, отвечающего за определение пола, у женского тополя привело к появлению мужских цветков уже через несколько месяцев.
2. Тримоноэция: Ускоренное цветение выявило у женских деревьев потенциал к развитию тримоноэции — способности иметь на одном растении и мужские, и женские цветки (обычно тополя раздельнополы).
3. "Бесхлопковые" семена: Дополнительное редактирование гена детерминантности и цветения резко сократило образование пушистых волосков на семенах, которые разносятся весной и являются аллергенами.

Значение работы

• Ускоренная селекция: Метод позволяет быстро проводить контролируемые скрещивания и оценивать такие важные признаки, как засухо- или холодоустойчивость.
• Новые исследования: Открывает возможности для фундаментальных исследований репродуктивных признаков деревьев и даёт студентам шанс завершить проекты за обозримые сроки.
• Практический потенциал: В перспективе может привести к созданию деревьев с "бесхлопковыми" семенами, что снизит распространение аллергенов в городах и лесах.

Исследование опубликовано в журнале New Phytologist.