Копирование природы для защиты растений от вирусов

Традиционная селекция растений — процесс медленный, и желаемый признак должен уже существовать в генофонде вида.

Новые технологии редактирования генома, такие как CRISPR-Cas9 ("молекулярные ножницы"), позволяют целенаправленно изменять ДНК растения.

Некоторые сорта перца и гороха устойчивы к вирусам рода potyvirus. Их устойчивость обусловлена мутациями в гене, кодирующем белок-"фактор восприимчивости". Эти мутации делают белок непригодным для вируса, но сохраняют его функцию для самого растения.

Учёные из INRAE применили новый подход. Вместо отключения гена восприимчивости у томата они с помощью CRISPR-Cas9 точно воспроизвели естественные мутации, ответственные за устойчивость у перца и гороха.

Одновременное редактирование двух участков гена привело к изменению кодируемого белка. Это придало растениям томата высокую устойчивость к нескольким вирусам рода potyvirus, включая вирус Y картофеля (PVY). При этом, как и при естественных мутациях, функция и накопление белка в растении не нарушились.

Эта работа — доказательство концепции нового подхода к точному редактированию генов. Он позволяет воспроизводить естественную устойчивость у восприимчивых видов, что может снизить использование пестицидов.

Исследование опубликовано в Plant Biotechnology Journal.