Сибирские ученые создали ячмень с ценными мутациями

Исследователи ИЦиГ СО РАН достигли значительного успеха в ускорении создания улучшенных сортов ячменя с ценными свойствами.

Новый метод генетического редактирования позволил ускорить процесс более чем в четыре раза. Эти результаты были представлены на VIII Международной научной конференции "Генетика, Геномика, Биоинформатика и Биотехнология растений" (PlantGen2025) в Москве.

Предложенный учеными подход основан на использовании "молекулярных ножниц" с важным усовершенствованием. Они добавили комплекс генов, полученных от пшеницы, которые регулируют скорость роста и развитие растения в целом. Это позволяет создавать более эффективные и адаптированные сорта ячменя, способные лучше справляться с неблагоприятными условиями.

Такой прогресс в области генетической модификации растений открывает новые перспективы для сельского хозяйства и позволяет улучшить устойчивость культур к болезням, погодным условиям и другим стрессовым факторам. В дальнейшем это может привести к увеличению урожайности и качества продукции, что важно для обеспечения продовольственной безопасности населения.

Институт цитологии и генетики (ИЦиГ СО РАН) сообщил, что метод "молекулярных ножниц" предоставляет возможность точно изменять ДНК различных организмов, включая животных, растения и микроорганизмы, путем "разрезания" молекулы ДНК в нужном месте. Однако, применение этого метода для генетического редактирования коммерчески важных сортов ячменя сталкивается с определенными трудностями.

Следует отметить, что способность к трансформации и регенерации культуры in vitro (в пробирке) зависит от конкретного генетического набора каждого сорта ячменя. Это усложняет использование метода "молекулярных ножниц" для внесения изменений в геном коммерчески значимых сортов.

Важно учитывать, что успешное генетическое редактирование сортов ячменя требует более глубокого понимания и точной настройки процессов, связанных с их генетикой. Такие факторы, как стабильность изменений и сохранение желаемых свойств сорта, играют ключевую роль в разработке эффективных методов редактирования генома.

Исследователи из ИЦиГ сообщили о разработанном ими методе, который основан на использовании комплекса генов регуляторов роста пшеницы GRF4-GIF1. Этот метод позволил увеличить способность растений к восстановлению после внесения генетических изменений. По словам Екатерины Тимоновой, научного сотрудника лаборатории молекулярной генетики и цитогенетики растений ИЦиГ СО РАН, результатом стало появление линий голозерного ячменя с повышенным содержанием белка и аминокислот.

Эти новые сорта ячменя обладают большим потенциалом для производства круп и комбикормов. Они характеризуются сниженным количеством отходов и высокой питательной ценностью. Таким образом, разработанный метод открывает новые перспективы для сельского хозяйства и пищевой промышленности.

Исследование показало, что 3,8 % модификаций были успешными, в то время как обычные методы не давали результатов для этих сортов. Важно отметить, что полученные результаты имеют большое значение для развития будущих программ по селекции ячменя. Возможность изменять гены прямо в элитных сортах позволяет избежать необходимости проведения сложных этапов гибридизации и самоопыления. Это особенно важно для быстрого создания сортов, которые могут успешно произрастать в различных климатических условиях.

Исследования, проводимые в рамках программы создания и развития центра геномных исследований мирового уровня "Курчатовский геномный центр" по Соглашению №075-15-2025-516 от 30.05.2025, предоставят возможность более глубоко изучить применение метода к различным важным характеристикам ячменя. Как отметила Тимонова, это также откроет новые перспективы для исследования устойчивости к стрессовым условиям и питательных качеств зерна. Подобные исследования играют важную роль в сельском хозяйстве, помогая селекционерам создавать новые сорта культур с улучшенными свойствами.

Источник и фото - ria.ru