Новый генетически модифицированный ячмень может улучшить пиво

Неожиданные дожди перед сбором урожая могут привести к преждевременному прорастанию ячменя. Проросший ячмень продается по более низким ценам, создавая экономические проблемы для фермеров и компаний. Усугубление изменения климата усложняет ситуацию.

Проблема преждевременного прорастания занимает исследователей. Его можно избежать, продлив период покоя зерна с помощью генетических манипуляций. Однако слишком долгий покой может мешать производству солода и приводить к неравномерной всхожести при посеве. Необходим баланс для производства ячменя высокого качества.

Команда ученых под руководством доцента доктора Хироши Хисано из Университета Окаямы (Япония) предлагает решение этой давней проблемы. Для создания идеального ячменя они использовали технологию редактирования генов CRISPR/Cas9. Доктор Хисано отмечает: «Мы осознали необходимость стратегического изменения культур, чтобы противостоять усугубляющимся последствиям изменения климата». Исследование опубликовано в Plant Biotechnology Journal.

Используя CRISPR/Cas9, команда создала мутантные образцы ячменя сорта Golden Promise: с одной мутацией (qsd1 или qsd2) или с двойной мутацией (qsd1 и qsd2). Затем были проведены тесты на всхожесть для всех мутантов и немодифицированных образцов.

Результаты показали, что все мутанты демонстрировали замедленное прорастание, но с особенностями:

• Обработка 3% перекисью водорода (H₂O₂) стимулировала прорастание мутантов.
• Воздействие низких температур также значительно способствовало прорастанию, что указывало на продленный покой, а не на гибель зерна.
• Мутация qsd1 частично снижала длительный период покоя, обусловленный qsd2.
• Мутанты qsd2 могли прорастать в темноте, но не на свету.
• Во всех мутантах наблюдалось накопление абсцизовой кислоты, что коррелирует с задержкой прорастания. Однако само по себе это накопление не может поддерживать долгосрочный покой зерна, который важен для качества ячменя.

Доктор Хисано резюмирует: «Нам удалось создать с помощью CRISPR/Cas9 мутантный ячмень, устойчивый к преждевременному прорастанию. Наше исследование не только прояснило роли генов qsd1 и qsd2, но и установило, что qsd2 играет более значительную роль».

Это исследование является важной вехой в улучшении сельскохозяйственных культур с помощью эффективного редактирования генов. Ученые надеются, что их методы помогут решать продовольственные и экологические проблемы.