Сибирские ученые создали ячмень с ценными мутациями
Исследователи ИЦиГ СО РАН добились значительного ускорения процесса создания улучшенных сортов ячменя с ценными свойствами, применяя новый метод генетического редактирования.
Этот прорыв позволил сократить время на четверть и значительно улучшить качество полученных сортов. Результаты исследования были представлены на VIII Международной научной конференции "Генетика, Геномика, Биоинформатика и Биотехнология растений" (PlantGen2025).
Предложенный учеными подход базируется на использовании "молекулярных ножниц" в генетическом редактировании, однако с важным дополнением - внедрением комплекса генов, полученных от пшеницы. Эти гены регулируют скорость роста и развитие растения в целом, что способствует более эффективному формированию новых сортов ячменя с желаемыми характеристиками.Такой подход открывает новые перспективы для сельского хозяйства, позволяя быстрее и эффективнее создавать растения, устойчивые к различным стрессовым условиям и обладающие высокой урожайностью. Внедрение новых технологий генетического редактирования становится ключевым фактором в развитии современного сельского хозяйства и обеспечении продовольственной безопасности.В современном мире метод "молекулярных ножниц" стал неотъемлемой частью генетического редактирования. Ученые из Института цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) объяснили, что этот метод позволяет точечно изменять ДНК живых организмов, "разрезая" молекулу ДНК в нужном месте. Однако, применение этой техники для модификации коммерческих сортов ячменя представляет определенные трудности.Согласно ученым, сложности возникают из-за особенностей генов, отвечающих за способность к трансформации и регенерации культуры in vitro. Эти гены представляют собой уникальный набор для каждого сорта ячменя, что усложняет процесс генетического редактирования в коммерческих целях. Важно учитывать, что успешное внесение изменений в ДНК требует не только знания методов, но и понимания особенностей каждого организма.Таким образом, хотя метод "молекулярных ножниц" открывает новые возможности для модификации генома, его применение в сфере селекции коммерческих сортов ячменя требует дальнейших исследований и тщательного подхода к адаптации этой техники к конкретным генетическим особенностям каждого сорта.Исследователи из ИЦиГ сообщили о новом методе, основанном на использовании комплекса генов регуляторов роста пшеницы GRF4-GIF1, который значительно увеличивает способность растений к восстановлению после генетических изменений. Этот подход привел к созданию линий голозерного ячменя с повышенным содержанием белка и аминокислот. Согласно Екатерине Тимоновой, научному сотруднику лаборатории молекулярной генетики и цитогенетики растений ИЦиГ СО РАН, такой вид ячменя обладает большим потенциалом для производства круп и комбикормов, поскольку он обеспечивает более эффективное использование ресурсов и имеет высокую питательную ценность.Исследование показало, что частота успешной модификации составила 3,8 %, что значительно превышает результаты, полученные с использованием стандартных методов для данных сортов.
Важно отметить, что результаты данного исследования имеют огромное значение для дальнейшего развития биотехнологических программ по селекции ячменя. Возможность проводить редактирование генов напрямую в элитных сортах позволяет избежать необходимости проведения сложных этапов гибридизации и самоопыления. Это особенно ценно для быстрого создания сортов, которые могут успешно произрастать в различных климатических условиях.
В рамках программы создания и развития центра геномных исследований мирового уровня "Курчатовский геномный центр", под номером соглашения №075-15-2025-516 от 30.05.2025, проводятся исследования, направленные на применение метода к различным важным характеристикам ячменя. Как отметила Тимонова, это также позволит сосредоточиться на устойчивости к стрессовым условиям и питательным качествам зерна. Изучение генома ячменя представляет собой важный этап в сельскохозяйственной науке, открывающий новые перспективы для улучшения сортов и повышения урожайности. Благодаря проводимым исследованиям, ученые смогут более глубоко понять генетическую основу устойчивости ячменя к стрессовым факторам, что в дальнейшем позволит разработать более эффективные методы его выращивания и обеспечить более качественный урожай.Источник и фото - ria.ru
