Новый генетический инструмент помогает улучшить рис

Ученые Министерства сельского хозяйства США (USDA) разработали новый инструмент для улучшения экспрессии желаемых генов в рисе в тех частях растения, где это принесет наибольшую пользу.

Генетик Службы сельскохозяйственных исследований USDA (ARS) Роджер Тилмони показал, что промотор гена LP2 можно использовать для направления других вводимых генов, чтобы они проявляли полезные признаки в специфических тканях растения без риска нежелательных последствий.

Рис постоянно находится под угрозой патогенов, таких как пирикуляриоз (рисовый взрыв) и ризоктониоз (гельминтоспориозная пятнистость). Введение гена устойчивости может предотвратить болезнь в одной части растения, но также ухудшить качество семян из-за экспрессии гена во всем растении. Тканеспецифичные промоторы, такие как LP2, — это сегменты генов, которые могут направлять активность вводимых генов только в нужные части растения.

Тилмони и его коллеги из ARS обнаружили, что ген LP2 стабильно экспрессируется в зеленых тканях. В экспериментах они срастили промотор LP2 с "репортерным геном", производящим определенный фермент, и вставили эту конструкцию в семь линий риса.

Промотор LP2 направлял экспрессию репортерного гена именно в зеленые ткани, где происходит фотосинтез. Активность фермента была наивысшей в листьях и почти не обнаруживалась в корнях, семенах и цветочных частях.

Промотор LP2 можно использовать для улучшения сортов риса, ячменя и пшеницы, а также для развития биотопливных культур, где нужно контролировать признаки листьев, не затрагивая другие ткани.

Исследование опубликовано в Plant Biotechnology Journal, на использование промотора LP2 подана предварительная заявка на патент. Работа поддерживает приоритет USDA по обеспечению международной продовольственной безопасности.