Новый метод редактирования генома винограда без трансгенов

Традиционные методы редактирования генома сталкиваются с трудностями у вегетативно размножаемых культур, таких как виноград. Существующие методы трансформации имеют низкую эффективность и проблемы со стабильной регенерацией растений у разных сортов.

Учёные из Калифорнийского университета в Дэвисе представили инновационный протокол для редактирования генома видов Vitis. Метод, описанный в статье от 13 декабря 2023 года в Horticulture Research, позволяет получать нехимерные и свободные от трансгенов растения с помощью культуры протопластов.

Используя систему CRISPR-Cas9, исследователи успешно отредактировали геномы различных сортов винограда. Ключевые этапы метода:

1. Выделение протопластов из эмбриогенных каллусных культур.
2. Инкапсуляция протопластов в шарики из альгината кальция.
3. Совместное культивирование с клетками-фидерами для индукции деления и образования каллуса.
4. Перенос колоний каллуса на среду для проращивания и развитие эмбрионов в полноценные растения.

Метод продемонстрировал эффективность на сортах Томпсон Сидлис, Шардоне, Коломбар и Мерло. Весь процесс от редактирования до получения растений занимает около шести месяцев, что значительно быстрее традиционных подходов.

Профессор Дэвид М. Триколи отметил: «Прорыв этого исследования заключается в эффективном и широко применимом методе редактирования генома на основе протопластов. Он не только повышает эффективность редактирования у сортов винограда, но и предлагает новый подход для других вегетативно размножаемых культур».

Этот протокол открывает возможности для ускоренной селекции винограда, особенно для создания устойчивых к болезням и изменению климата сортов. Метод также может быть адаптирован для других сельскохозяйственных культур с вегетативным размножением.