Ученые Чикагского университета разработали метод повышения урожайности риса на 25%, одновременно сделав растения более устойчивыми к засухе и жаре. Ключевое преимущество новой технологии заключается в том, что она не требует внедрения чужеродных генов, что отличает ее от традиционных методов генной инженерии.
От гена FTO к собственным ресурсам растения. В основе исследования лежит открытие пятилетней давности: внедрение гена животных FTO существенно увеличивало рост и урожайность риса и картофеля, формируя мощную корневую систему. Однако использование животных генов в сельском хозяйстве вызывало серьезные опасения у потребителей и регуляторов.
Важно! Исследователи решили найти аналогичный механизм внутри самих растений. Хотя прямого аналога FTO у растений нет, ученые обратили внимание на белки ALKBH9 и ALKBH10. Было установлено, что их активность сдерживается особыми участками — «внутренне неупорядоченными областями» на С-конце молекулы. Удаление этого фрагмента заставило белки работать подобно гену FTO: они начали воздействовать на хроматин, стимулируя активный рост и развитие корневой системы.
Результаты экспериментов и перспективы. Испытания на рисе подтвердили увеличение урожайности на 20–25%, а также значительное повышение устойчивости к стрессовым факторам, таким как экстремальная жара и дефицит влаги. Поскольку данное изменение затрагивает только собственные гены растения (методом редактирования, а не трансгенеза), такой подход может стать более приемлемой альтернативой классическим ГМО с точки зрения общественного восприятия и законодательства многих стран.
Справка: В настоящее время исследователи продолжают изучать молекулярные механизмы, лежащие в основе полученных результатов, чтобы адаптировать метод для других культур. В России контроль за оборотом подобных технологий осуществляет Всероссийский центр карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора), который проводит исследования посевов и семян на наличие ГМО.
Стратегические выводы для отрасли. Разработка американских ученых открывает новые горизонты для мировой селекции и агротехнологий:
- Преодоление регуляторных барьеров. Методы, не использующие чужеродную ДНК, имеют больше шансов на быструю регистрацию и допуск к рынку в странах со строгим законодательством в области ГМО, включая государства Евразийского экономического союза.
- Адаптация к изменению климата. Повышение засухоустойчивости и термотолерантности критически важно для сохранения объемов производства зерна в регионах, подверженных климатическим аномалиям. Это снижает риски потерь урожая и стабилизирует мировые цены на продовольствие.
- Новый вектор селекции. Переход от внедрения внешних генов к тонкой настройке собственных белковых структур растения позволяет создавать сорта с заданными свойствами быстрее и точнее, сохраня при этом естественный генетический профиль культуры.
В долгосрочной перспективе успешная коммерциализация этой технологии станет надежным фундаментом для обеспечения глобальной продовольственной безопасности, позволяя наращивать объемы производства сельскохозяйственных культур без расширения посевных площадей и с минимальным использованием водных ресурсов.
Источник