Біологи створили сорт рису, який може виробляти насіння без участі другої рослини
Вчені з США створили принципово нові рослини рису, які можуть виробляти насіння без участі другої рослини протилежної статі, по суті, копіюючи себе, та пообіцяли влаштувати революцію і іншим агрокультурам
Молекулярні біологи з США створили новий сорт рису, здатний виробляти насіння без участі другої рослини, фактично копіюючи сам себе. Перспективи застосування таких «клонів» були описані в журналі NATURE, розповідає портал РІА Новини.
«Реалізація цього завдання може зробити революцію в агрокультурі. Подібним же чином можна змінити і інші типи злаків, в чиєму геномі містяться аналоги гена BBM1, а також і інші сільськогосподарські культури», - заявив Венкатесан Сударесан з університету Каліфорнії в Девісі (США).
На сьогоднішній день серед вчених немає однозначних уявлень про те, коли і де відбулося одомашнення рису. Генетичні дослідження показують, що рис був «приручений» древніми жителями Південно-Східної Азії або південного Китаю приблизно 9-13 тисяч років тому, проте перші однозначні археологічні свідоцтва його існування припадають на набагато більш пізню епоху, 4,5-4 тисячі років тому.
Весь цей час фермери, а потім і селекціонери, мріяли про виведення такого рису, для розмноження якого не потрібні були б рослини чоловічої і жіночої статі. Це одночасно зробило б його незалежним від запилювачів, і дозволило б створити «стабільні» сорти цього злаку, властивості якого насіння залежали б від якостей невідомого «партнера» по розмноженню.
Що цікаво, багато рослин в дикій природі мають подібну властивість, яку вчені називають апогамогонією. З іншого боку, жодна культурна рослина не має подібної якості, що змушує селекціонерів кожен сезон фактично заново створювати гібридні сорти пшениці, помідор, рису та інших рослин.
Сударесан і його колеги змогли вперше реалізувати цю мрію, вивчаючи те, як працюють різні гени в «чоловічому» пилку і в «жіночому» насінняєзачатку. Їх цікавили ті ділянки ДНК, які були активні тільки в одному з типів рослинних статевих клітин, а також те, які функції вони виконували. Включаючи і вимикаючи ці гени, вчені виявили, що один з цих ділянок, «чоловічий» ген BBM1, грав роль своєрідного «спускового гачка», що запускає програму розвитку насінняєзачатка в повноцінний зародок рису.
Керуючись цією ідеєю, вчені модифікували ДНК одного з популярних сортів рису таким чином, що BBM1 був не тільки в чоловічих, а й в жіночих статевих клітинах. Додатково вчені змінили їх геном таким чином, що формування пилку і насінняєзачатка не приводило до того, що число хромосом в них зменшувалося вдвічі. Це дозволило таким клітинам самостійно перетворюватися на повноцінний зародок, не вимагаючи запліднення іншим типом гамет. При цьому, що цікаво, рис не втратив здатності до статевого розмноження. Він давав здорове потомство, якщо пилок встигав запліднити насінняєзачаток ще до того, як він перетворювався в чергового «клона».
Як показало порівняння ДНК різних поколінь рослин, їх геноми були абсолютно ідентичними один одному в 30% випадків. Найближчим часом біологи планують довести цей показник до 100%, і знайти спосіб змусити «клонів» формувати ендосперм, м'якоть зерна, без участі пилку.
Також читайте: