Viens no būtiskākajiem faktoriem, kas samazina augu produktivitāti, ir mitruma trūkums. Klimata pārmaiņu ietekmē palielināsies sausums un augsnes sāļums. Šajā sakarā zinātnieki meklē veidus, kā palielināt augu stresa izturību.
Tomskas Valsts universitātes biologi kopā ar kolēģiem no Citoloģijas un ģenētikas institūta SB RAS un Krievijas Zinātņu akadēmijas Fizioloģijas institūta to dara, izmantojot genoma rediģēšanas tehnoloģijas, ziņo. Tomskas Valsts universitātes oficiālā vietne.
Tie modificē agrobaktērijas un ar to palīdzību nodrošina augiem jaunas īpašības.
– Mūsdienu lauksaimniecība saskaras ar ražas samazināšanos daudzu nelabvēlīgu vides faktoru dēļ. Ūdens trūkums, kas izraisa sausumu un augsnes sasāļošanos, kļūst par globālu problēmu,” stāsta Marina Efimova, TSU Bioloģiskā institūta Augu fizioloģijas, biotehnoloģijas un bioinformātikas katedras pētniece. – Iepriekš augu rezistenci palielināja ar selekcijas metodēm, taču tas ir ilgstošs process, kas, tāpat kā klasiskā gēnu inženierija, efektivitātes ziņā ir zemāks par genoma rediģēšanu.
Gēnu inženierijas un genoma rediģēšanas metožu attīstība ir devusi iespēju modificēt augu gēnus, kas ir atbildīgi par to izturību pret stresa faktoriem. Biologu projekts, kas īstenots ar programmas Prioritāte 2030 atbalstu, ir vērsts uz galveno regulējošo gēnu meklēšanu, kas nosaka augu toleranci pret sausumu, sāļumu un kaitīgām temperatūrām. Biologi izmanto CRISPR/Cas9 rediģēšanas sistēmu kā rīku gēnu izslēgšanai.
Zinātnieki veica virkni eksperimentu ar Arabidopsis thaliana augu - tas ir klasisks izpētes paraugobjekts, tā sauktais "augs Drosophila".
Pašas baktērijas nemaina auga ekonomiski vērtīgās īpašības, bet, caur putekšņu caurulīti iekļūstot augā, tās pārraida DNS sekvenci, kas ievieš mutāciju pētnieka izvēlētajā auga gēnā. Sēklas, kas nogatavojas pēc “iegremdēšanas”, jau atšķiras no mātesauga. Tādā veidā ir iespējams kontrolēt gēnus, kas iesaistīti augu reakciju izpausmēs uz dažādām stresa ietekmēm, vai mainīt kādas citas īpašības. Pētnieki plāno veikt rapšu un linu augu testus.
Piebildīsim, ka šis pētījums ir novatorisks – pašlaik ir tikai atsevišķi ziņojumi par genoma rediģēšanu rīsos, kviešos un tomātos.