В Японии генетически модифицировали ячмень с помощью технологии CRISPR/Cas9

Проблему несвоевременного прорастания ячменя с помощью генной инженерии решили исследователи из университета Окаяма, 29 августа сообщает журнал Plant Biotechnology Journal.

После дождя, перед сезоном сбора урожая, ячмень может прорасти. Что снижает его рыночную стоимость. Этой проблемы можно избежать, формируя с помощью генной модификации состояние длительного покоя зерна. Однако это состояние может помешать производству солода, а также вызвать неравномерное прорастание при посеве.

Чтобы получить идеальный ячмень, ученые обратились к технологии генного редактирования на основе CRISPR/Cas9.

«Мы признали необходимость преднамеренного управления посевами, чтобы противостоять последствиям неуклонно усугубляющегося изменения климата. Предыдущие исследования выявили специфические гены покоя зерна и семян у ячменя, называемые qsd1 и qsd2», — сказал доктор Хироси Хисано.

Ученые генетически изменили образцы ячменя Golden Promise, чтобы они были либо одиночными мутантами (либо qsd1, либо qsd2), либо двойными мутантами (qsd1 и qsd2). Затем они приступили к проведению анализа прорастания всех мутантных и не мутантных образцов.

Все модифицированные зерна показали замедленное прорастание. Их прорастанию способствовала обработка 3-процентной перекисью водорода. Воздействие на них низких температур в значительной степени способствовало прорастанию, указывая на то, что зерна мутантов не были мертвы, но дольше находились в состоянии покоя.

Мутация qsd1 у одиночных экземпляров частично уменьшила длительный период покоя зерна, благодаря qsd2; а мутанты qsd2 могли прорастать в темноте. Кроме того, у всех мутантов наблюдалось накопление абсцизовой кислоты, что соответствует условиям, наблюдаемым при задержке прорастания. Примечательно, что это накопление абсцизовой кислоты само по себе не может поддерживать длительный период покоя зерна, что важно для производства высококачественного ячменя.

«Мы успешно произвели мутантный ячмень, который был устойчив к прорастанию до сбора урожая, используя технологию CRISPR/Cas9. Кроме того, наше исследование не только прояснило роль qsd1 и qsd2 в прорастании или состоянии покоя зерна, но также установило, что qsd2 играет более значительную роль, чем предполагалось ранее», — сказал доктор Хисано.