Генетические подходы помогут создать высокоурожайные и устойчивые деревья для биотоплива

Крупные, быстрорастущие тополя и другие древесные растения — перспективное сырье для производства транспортного топлива. Проблема в том, что материалы, формирующие древесину, устойчивы к химическому расщеплению. Преодоление этой рекальцитрантности — ключевая цель исследований в области биотопливного сырья. Ученые решили эту задачу, изучив, как генные регуляторные сети контролируют устойчивость растения к расщеплению. Они разработали два новых метода для понимания рекальцитрантности древесного материала.

Эти подходы ускорят молекулярно-генетические протоколы для модельного древесного растения и биотопливного сырья — западного бальзамического тополя (Populus trichocarpa) — и облегчат важные геномные исследования формирования древесины и продуктивности биомассы. Методы должны быть применимы и к другим древесным видам, позволяя проводить сравнительный анализ эволюции генетической регуляции и модификаций, связанных с ненаследственными влияниями. Понимание этих процессов поможет в разработке более высокоурожайного сырья.

Первый метод, разработанный исследователями при поддержке программы Genomic Science Министерства энергетики США, представляет собой систематическую и масштабную модификацию процедуры иммунопреципитации хроматина (ChIP). Этот широко используемый процесс для идентификации взаимодействий ДНК-белок, ассоциированных с хроматином, в недревесных растениях и животных впервые станет применимым к тканям, формирующим древесину. Команда также идентифицировала геном-специфичные взаимодействия транскрипционного фактора с ДНК, связанные с регуляцией образования древесины.

Второй метод описывает новые, более эффективные и быстрые процессы изоляции и трансфекции для получения высококачественных протопластов из древесной ткани P. trichocarpa. Протопласты полезны для исследований на основе транзиентной экспрессии трансгенов, особенно для древесных растений, которые трудно генетически трансформировать и для которых недоступны мутанты.