Вчені створили CRISPR-бібліотеку для редагування смаку та стійкості томатів
Дослідники з Ізраїлю та Китаю впровадили масштабну CRISPR-бібліотеку для томатів, яка дає змогу редагувати кілька схожих генів одночасно, що дозволяє подолати проблему генетичної надлишковості у селекції цієї культури.
Про це розповідає AgroReview
Масштабне генетичне редагування томатів
Наукова команда застосувала технологію CRISPR-Cas9 для створення понад 15 тисяч унікальних направляючих РНК (sgRNA). Усі вони були згруповані у 10 підбібліотек за функціональним призначенням генів — серед яких транспортери, ферменти та транскрипційні фактори. У результаті дослідження отримали близько 1300 незалежних CRISPR-ліній томата.
«Ми змогли виявити мутантні лінії з новими ознаками — від змін у смаку та розмірі плодів до підвищеної чутливості до патогенів і дефіциту фосфору», — розповідають автори.
Для точного відстеження мутацій у кожній рослині вчені використали спеціальну систему ідентифікації — CRISPR-GuideMap. Вона дозволяє визначити, які саме sgRNA потрапили до конкретної рослини, навіть якщо зовнішні зміни відсутні. Це значно підвищує ефективність селекційних робіт.
Відкриття нових властивостей томатів і перспективи для інших культур
Серед отриманих мутацій були лінії, які стали більш сприйнятливими до бактеріального збудника Xanthomonas euvesicatoria, або проявляли підвищену чутливість до дефіциту фосфору. Деякі мутанти давали менші плоди з іншим співвідношенням цукрів, що відкриває додаткові можливості для селекції смакових властивостей.
Розроблений підхід може бути використаний не лише для томатів, а й для інших важливих агрокультур, зокрема пшениці, кукурудзи та рису. Дослідники сподіваються, що впроваджена система дозволить прискорити виявлення корисних мутацій і суттєво полегшить роботу селекціонерів.
Як зазначають автори, це перша в своєму роді геномна бібліотека для сільськогосподарських культур, яка дає змогу комплексно досліджувати функції генів у масштабах усього геному.