Генетическое редактирование может стать «спасителем» для риса, страдающего от изменения климата

Обзор методов генетического редактирования показывает, что метод CRISPR/Cas может стать возможным «спасителем» для рисовых культур, которым угрожают изменение климата и высокий спрос на продовольствие.

Исследование, опубликованное в CABI Reviews, подчеркивает, что хотя рис — одна из самых потребляемых зерновых культур в мире, которой питаются около трех миллиардов человек, климатические абиотические и биотические стрессы повлияли на производство и качество риса.

Доктор Антонио Коста де Оливейра и его коллеги обнаружили, что инструмент CRISPR/Cas был эффективен в редактировании генов в исследованиях, связанных с урожайностью, устойчивостью к стрессам и качеством зерна.

Однако влияние подхода CRISPR/Cas в селекционных программах зависит от масштабного выращивания отредактированных растений в полевых условиях.

Доктор Коста де Оливейра заявил: «Разработка новых, более урожайных сортов необходима для обеспечения глобальной продовольственной безопасности. Биотехнологические инструменты, такие как трансгенез и редактирование генома, могут помочь в удовлетворении будущих потребностей».

Ключевые вызовы и потенциал CRISPR/Cas

• К 2050 году прогнозируется увеличение потребления риса на 50%, до 1.125 миллиарда метрических тонн.
• Биотические (болезни, вредители) и абиотические (засуха, засоление, жара) стрессы ограничивают производство.
• CRISPR/Cas предлагается благодаря простоте манипуляций. Также предложены варианты, такие как базовое редактирование и прайм-редактирование, для повышения эффективности.
• Отредактированные растения также более приемлемы, поскольку не содержат трансгенов.

Примеры успеха

Высокий потенциал редактирования CRISPR/Cas9 помог в создании широкого спектра устойчивости к бактериям, грибам и вирусам. Например, редактирование позволило внести мутации в промоторы гена SWEET, что привело к созданию линий риса с устойчивостью к Xanthomonas oryzae pv. Oryzae.

Выводы

Хотя обычная селекция была решающей до сих пор, предстоит пройти долгий путь, чтобы удовлетворить будущие потребности. Растения, улучшенные с помощью редактирования генома, схожи с полученными обычной селекцией с точки зрения рисков для окружающей среды и здоровья человека, которые практически отсутствуют. Ожидается, что отредактированные растения будут хорошо приняты потребителями.