Создание «идеального генотипа» в сельском хозяйстве требует глобального сотрудничества

Исследователи из Университета Квинсленда (UQ) работают над созданием сельскохозяйственных культур с высокой урожайностью, устойчивостью к жаре и болезням, а также крупного рогатого скота с низким уровнем выбросов и отличной конверсией корма. Их цель — получение «идеального генотипа».

Профессор Бен Хейс из Квинслендского альянса сельского хозяйства и пищевых инноваций (QAAFI) пояснил, что идеальный генотип может улучшить показатели лучших особей в популяции вида до 6 раз. Это уже продемонстрировано на примере молочного скота, пшеницы и нута.

«Теперь, когда профилированы геномы миллионов животных и растений, мы можем представить, как выглядит идеальный генотип — лучшие фрагменты генома из всей популяции, собранные в одной "идеальной особи"».

По словам профессора Хейса, быстрое развитие технологий редактирования генов и синтетической биологии — это потенциальный путь для скорейшего достижения цели.

Ограничения традиционной селекции

Попытки достичь идеального генотипа традиционными методами имеют ограничения. Даже с использованием ускоренной селекции у растений и ЭКО у скота, цифровое моделирование показывает, что на это уйдет много поколений.

«Благополучие и жизнеспособность животных имеют первостепенное значение, поскольку улучшение одного признака может негативно сказаться на других».

Дополнительными сложностями являются быстро меняющийся климат и меняющиеся потребительские предпочтения. Технологии редактирования генов могут помочь получить идеальные генотипы всего за несколько поколений.

Потенциал и необходимость сотрудничества

Профессор-генетик растений QAAFI Иан Годвин считает потенциал технологии огромным:

«Если мы добьемся успеха, эта технология изменит селекцию растений и животных. Мы уже редактируем один-два гена и ускоряем создание новых генетических комбинаций. Наши симуляции показывают, что уровень генетического прогресса будет выше, если мы сможем редактировать большое количество генов одновременно».

Для успеха подхода жизненно важно международное сотрудничество. Уже ведутся работы в рамках Международной исследовательской учебной группы и возглавляемого UQ Учебного центра ARC по предиктивной селекции.

«Мы призываем другие генетические группы по всему миру выйти на связь и сотрудничать с нами. Мы хотим проверить эти теории в широком масштабе на ряде видов и в конечном итоге вывести их из теплиц и лабораторий в поле».

Перспективы этого подхода опубликованы в журнале Nature Genetics.