Зернові культури дуже поживні і є важливою частиною людського раціону по всьому світу.
На думку вчених з Університету Квінсленду (The University of Queensland), технологія редагування генів в майбутньому буде дуже важлива для захисту врожаїв від впливу кліматичних змін, що відбуваються через глобальне потепління, і допоможе уникнути нестачі продовольства в світі.
Карен Массел (Karen Massel) з Центру сільськогосподарських наук при Університеті Квінсленда опублікувала огляд технологій редагування генів, таких як CRISPR-Cas9, і їх застосування у сфері продовольчої безпеки в фермерських екосистемах з екстремальними і мінливими кліматичними умовами.
- Фермери маніпулювали ДНК рослин за допомогою традиційних селекційних технологій протягом тисячоліть, і тепер, завдяки новим технологіям генного редагування, ми можемо робити це з безпрецедентною безпекою, точністю і швидкістю,
поділилася міркуваннями Карен Массел.
У своєму огляді вона рекомендувала інтегрувати редагування генів методом CRISPR-Cas9 в сучасні селекційні програми для поліпшення врожаїв зернових злаків, які здатні забезпечити світ необхідними калоріями, але які, через зміну клімату, стає все складніше вирощувати.
- Це гонка між зміною клімату і здатністю рослинників виробляти культури з генетичною стійкістю, які добре ростуть в несприятливих умовах і забезпечують людей поживними речовинами,
вважає Массел.
Селекціонерам потрібно занадто багато часу для того, щоб, використовуючи традиційні методи, виявити відповідні генетичні варіанти і зробити їх доступним для фермерів, адже термін виведення нового продуктивного сорту зернових становить, в середньому, близько 15 років. За допомогою технологій CRISPR цей процес може стати набагато швидшим.
Доводячи життєздатність концепції, Массел і її колеги з Альянсу з інновацій у сільському господарстві та харчовій промисловості Квінсленду (Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation) застосували технологію генного редагування на ранніх етапах програм з виведення нових сортів сорго і ячменю.
У дослідженнях Массел також порівнювалися різні послідовності геномів зернових культур - у тому числі диких варіантів і предків сучасних культивованих рослин - з урахуванням відмінностей у врожайності в різних кліматичних умовах і при різних стресових впливах.
- Дикорослі сорти сільськогосподарських культур служать резервуаром генетичного розмаїття, яке особливо цінне, коли мова йде про стійкість до зміни клімату. Ми шукаємо гени, які підвищать стійкість до несприятливих кліматичних умов. Як тільки буде знайдено життєздатний генний варіант, потрібно відтворити його безпосередньо в продуктивних культурах, не порушуючи крихкого балансу генів, пов'язаних з продовольчими якостями. Подібні зміни можуть бути настільки тонкими, що нові сорти неможливо буде відрізнити від природних варіантів, які їх надихали,
коментує вчена.