Применение генного редактирования для повышения урожайности риса
В условиях роста глобальной продовольственной нестабильности ученые активизировали усилия по защите урожайности ключевых культур. Рис, наряду с кукурузой и соей, является важным продуктом для борьбы с голодом.
Исследователи из Университета Миссури изучили механизмы заболеваний риса, что может дать критически важные ответы.
Профессор Бинг Ян использовал геномное редактирование как инструмент для выявления патогенов в определенных бактериях, вызывающих массовые инфекции у риса. Это помогает понять, как функционируют эти патогены, и определить способы защиты от инфекций, уничтожающих урожай.
Исследование проливает свет на взаимоотношения хозяин-патоген, позволяя эффективнее генетически модифицировать растения для устойчивости к болезням.
"На основе достигнутого научного понимания мы теперь можем разрабатывать стратегии для создания устойчивости хозяина к бактериям", — заявил Ян.
Команда сначала нашла способ "выключать" (knock out) гены у бактерий, чтобы понять их функции. Затем исследователи тестировали инфекционные свойства — исторически трудоемкий процесс.
"Это исследование позволяет нам лучше понять, какие бактерии обладают патогенными качествами и как эти качества связаны с инфекциями у определенных видов растений", — пояснил Ян.
Используя революционную технику генного редактирования CRISPR, Ян и его команда отредактировали образец бактерий, чтобы определить, какие именно гены обладают патогенными качествами, заражающими белки в геноме риса.
Метод Янга революционизирует процесс гомологичной рекомбинации, известный своей неэффективностью и трудоемкостью.
"Моя долгосрочная исследовательская цель — лучшее понимание биологии болезней и биологии растений, а также процесса использования передовых технологий для создания устойчивости к болезням", — сказал Ян.
Как специалист в области фитопатологии с более чем 15-летним стажем, Ян отметил, что бактерии, включая симбиотические (полезные) и патогенные, необходимы для поддержания жизни и здоровья экосистем.
Исследование "Efficient CRISPR-Cas9 based cytosine base editors for phytopathogenic bacteria" опубликовано в Communications Biology.