მცენარის პროდუქტიულობის შემცირების ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ფაქტორი ტენიანობის ნაკლებობაა. კლიმატის ცვლილების პირობებში გაიზრდება გვალვა და ნიადაგის მარილიანობა. ამასთან დაკავშირებით, მეცნიერები ეძებენ გზებს მცენარეთა სტრესის წინააღმდეგობის გაზრდის მიზნით.
ტომსკის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ბიოლოგები, ციტოლოგიისა და გენეტიკის ინსტიტუტის კოლეგებთან ერთად SB RAS და რუსეთის მეცნიერებათა აკადემიის ფიზიოლოგიის ინსტიტუტიდან, ამას აკეთებენ გენომის რედაქტირების ტექნოლოგიების გამოყენებით. ტომსკის სახელმწიფო უნივერსიტეტის ოფიციალური საიტი.
ისინი ცვლიან აგრობაქტერიებს და მათი დახმარებით მცენარეებს ახალ თვისებებს ანიჭებენ.
– თანამედროვე სოფლის მეურნეობა მრავალი არახელსაყრელი გარემო ფაქტორების გამო მოსავლის კლების წინაშე დგას. წყლის ნაკლებობა, რაც იწვევს გვალვას და ნიადაგის დამლაშებას, გლობალურ პრობლემად იქცევა“, - ამბობს თსუ ბიოლოგიური ინსტიტუტის მცენარეთა ფიზიოლოგიის, ბიოტექნოლოგიისა და ბიოინფორმატიკის განყოფილების მკვლევარი მარინა ეფიმოვა. – ადრე მცენარეთა წინააღმდეგობა იზრდებოდა სელექციის მეთოდებით, მაგრამ ეს არის ხანგრძლივი პროცესი, რომელიც კლასიკური გენეტიკური ინჟინერიის მსგავსად, ეფექტურობით ჩამოუვარდება გენომის რედაქტირებას.
გენეტიკური ინჟინერიისა და გენომის რედაქტირების მეთოდების შემუშავებამ შესაძლებელი გახადა მცენარეთა გენების შეცვლა, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან მათ წინააღმდეგობას სტრესის ფაქტორების მიმართ. ბიოლოგთა პროექტი, რომელიც განხორციელდა პრიორიტეტი 2030 პროგრამის მხარდაჭერით, მიზნად ისახავს ძირითადი მარეგულირებელი გენების ძიებას, რომლებიც განსაზღვრავენ მცენარეთა ტოლერანტობას გვალვის, მარილიანობის და მავნე ტემპერატურის მიმართ. ბიოლოგები იყენებენ CRISPR/Cas9 რედაქტირების სისტემას, როგორც გენების გამორთვის ინსტრუმენტს.
მეცნიერებმა ჩაატარეს ექსპერიმენტების სერია Arabidopsis thaliana მცენარეზე - ეს არის კვლევის კლასიკური მოდელი ობიექტი, ეგრეთ წოდებული "მცენარე დროსოფილა".
თავად ბაქტერიები არ ცვლიან მცენარის ეკონომიკურად ღირებულ მახასიათებლებს, მაგრამ მტვრის მილის მეშვეობით მცენარეში შეღწევით, ისინი გადასცემენ დნმ-ის თანმიმდევრობას, რომელიც მკვლევრის მიერ არჩეულ მცენარის გენში მუტაციას ახდენს. თესლი, რომელიც მწიფდება "ჩაძირვის" შემდეგ, უკვე განსხვავდება მშობელი მცენარისგან. ამ გზით, შესაძლებელია სხვადასხვა სტრესის ზემოქმედებაზე მცენარეთა რეაქციის გამოვლინებაში ჩართული გენების კონტროლი ან სხვა თვისებების შეცვლა. მკვლევარები გეგმავენ ტესტების ჩატარებას რაფსის და სელის მცენარეებზე.
დავამატოთ, რომ ეს კვლევა პიონერულია - ამჟამად არსებობს მხოლოდ ცალკეული ცნობები ბრინჯის, ხორბლისა და პომიდვრის გენომის რედაქტირების შესახებ.