Ученые Курчатовского геномного центра-ВНИИСБ провели успешные эксперименты по геномному редактированию тритикале

Тритикале (геном BBAARR) – межвидовой гибрид пшеницы (геном BBAA) и ржи (геном RR), искусственно созданный человеком вид культурного растения. Соединяя в себе неприхотливость и пищевую ценность ржи с высокими хлебопекарными качествам пшеницы, тритикале, тем не менее, до сих обладает рядом детских болезней, таких как полегание, прорастание на корню и щуплость зерна.

Благодаря непрерывному труду селекционеров и жесткой выбраковке генотипов с морщинистым зерном, эту проблему удалось во многом решить, однако полностью избавиться от шероховатой поверхности зерновки так и не смогли. Возможно, от этой проблемы удастся избавиться с помощью выключения гена RSR1, кодирующего негативный регулятор экспрессии генов ферментов синтеза крахмала. Согласно литературным данным, выключение RSR1 у пшеницы и риса приводило к формированию более крупной зерновки большей массы с более высоким содержанием крахмала по сравнению с исходным растением.

Ученые Курчатовского геномного центра-ВНИИСБ провели успешные эксперименты по нокауту методом геномного редактирования гена TaRSR1, находящегося в субгеноме A тритикале, и получили растения с делецией (выпадом) одного нуклеотида из кодирующей последовательности. Из-за того, что генетический код основан на трехнуклеотидных комбинациях, делеция одного нуклеотида должна привести к потере смысла кодирующей последовательности и, как следствие, выключению самого гена. Потенциально дисфункция RSR1 может привести к увеличению размеров зерновки тритикале, ее выполненности и содержанию в ней крахмала, что сделает тритикале более востребованной культурой. Кроме того, вследствие выключения RSR1 можно ожидать изменений физико-химических свойств крахмала зерновки. В перспективе это расширит область применения зерна тритикале в различных отраслях промышленности.

Разработки и исследования велись при поддержке проекта Национальные проекты «Наука и университеты» (Соглашение от «31» октября 2019 г. № 075-15-2019-1667).

Источник: ФГБНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной биотехнологии»