Прорыв в селекции растений с помощью направленного редактирования генома

Современная селекция растений вступает в новую эру дизайна генома, где технологии редактирования генома становятся основным инструментом для направленной модификации.

В обзоре, опубликованном в Nature Reviews Genetics, доктор Гао Цайся из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук описала текущий прогресс в технических инновациях инструментов редактирования, развитии методов доставки и их передовых приложениях в селекции растений.

Технологии направленной модификации генома произвели революцию в методах селекции и значительно повысили её эффективность. Понимание базовых принципов этих инструментов и стратегий их применения необходимо для улучшения сельскохозяйственных культур.

В обзоре команда систематически представила различные инструменты редактирования генома — от редактирования отдельных оснований до манипуляций с фрагментами ДНК размером в килобазы. Особое внимание было уделено последним достижениям в технологиях точного редактирования, включая редактирование оснований, прайм-редактирование и инструменты для точной работы с крупными фрагментами ДНК. Эти точные инструменты ожидаемо станут ключевыми фундаментальными технологиями для будущих исследований и селекции.

Традиционно генетическое улучшение культур ограничивалось не только точностью и масштабом инструментов, но и такими проблемами, как низкая эффективность доставки в клетки растений и регенерации. В обзоре описаны современные методы доставки, используемые в редактировании генома растений, с акцентом на техники, позволяющие обойтись без тканевой культуры или интеграции трансгенов, что помогает преодолеть узкие места в доставке.

Исследователи представили всесторонний обзор преобразующей роли инструментов направленной модификации генома в современной селекции — от создания новых элитных аллелей до революции в селекционных технологиях. Они также отметили, что будущее развитие и потенциальные применения этих инструментов в селекции растений ожидаются с большим интересом.

Команда Гао также предложила возможные будущие направления исследований в области редактирования генома, представила различные сценарии точной направленной модификации растительных геномов и обсудила потенциальные проблемы в применении отредактированных культур. Эти идеи внесут вклад в формирование новых перспектив и соображений для будущего применения технологий направленной модификации генома в селекции растений.