Редактирование генов каротиноидов повышает качество томатов
Томаты — одни из самых универсальных плодов, несмотря на их преимущественно кулинарное использование. Существует более 10 000 сортов, но генетическое разнообразие современных разновидностей невелико, что затрудняет селекцию для улучшения урожайности и качества.
В исследовании, опубликованном в Scientific Reports, учёные из Университета Цукубы показали, как технологии редактирования генов могут помочь в селекции томатов.
«Томат был первым генетически модифицированным продуктом, одобренным для употребления в пищу. Однако многие ранние трансгенные сорта содержали гены других видов, что вызывало опасения у потребителей», — говорит профессор Хироши Эдзура.
Современное редактирование генов, в отличие от традиционной модификации, не оставляет следов в геноме и может вносить небольшие изменения в собственные гены растения, имитируя естественную изменчивость.
Томаты содержат относительно высокий уровень каротиноидов — пигментов, являющихся предшественниками витамина А и обладающих антиоксидантными и противораковыми свойствами.
Исследователи воспроизвели мутации, усиливающие накопление каротиноидов, с помощью технологии редактирования генов. Они разработали систему для одновременного внесения изменений в три гена, связанных с накоплением каротиноидов.
Среди 12 полученных линий томатов 10 содержали мутации во всех трёх целевых генах. Две линии с тёмно-зелёными плодами и пурпурными корнями (признак естественных мутантов) показали высокий уровень каротиноидов, особенно ликопена.
«Это показывает, что можно улучшать полигенные признаки качества растений с помощью редактирования генов. Это открывает возможности для улучшения урожайности, лёжкости, питательности и устойчивости к болезням различных сельскохозяйственных культур», — поясняет профессор Эдзура.