Прорив у боротьбі із згубною хворобою картоплі
Дослідник WUR Даніель Моньїно-Лопес здійснив прорив у боротьбі з фітофторозом. За допомогою технології редагування генів CRISPR/Cas він зробив рослини картоплі стійкими до фітофторозу, що викликається Phytophthora infestans.
Картопля є третьою за значимістю продовольчою культурою у світі після рису та пшениці з погляду споживання людиною. Але світовому виробництву картоплі загрожує фітофтороз картоплі, одна з найбільш руйнівних хвороб картоплі, яка щороку призводить до втрати врожаю та витрат на управління у глобальному масштабі на 3-10 мільярдів євро.
Моньїно-Лопес захистив докторську дисертацію у п'ятницю, 14 квітня, у Wageningen University & Research (WUR). Його дослідження фінансувалися Голландською дослідницькою радою (NWO) та Міністерством інфраструктури та навколишнього середовища Нідерландів.
Швидше і точніше розведення
Моньїно-Лопес використовував технологію редагування генів CRISPR/Cas для модифікації нефункціональних генів стійкості сортів картоплі, сприйнятливих до фітофторозу, варіанти генів, виявлені у диких видів картоплі, стійких до Phytophthora infestans. Такі відредаговані рослини дозволяють різко скоротити використання пестицидів боротьби з фітофторозом.
Традиційна селекція для впровадження генів стійкості від диких родичів картоплі до нових сортів картоплі, що мають достатню якість для вирощування та використання, займає десятиліття, тоді як хвороба швидко адаптується. Технологія CRISPR/Cas може змінити харчову та сільськогосподарську промисловість, зробивши виведення нових, покращених сортів більш швидким та точним. Більш того, ця технологія може бути використана для широкого спектра ознак, включаючи стійкість до інших хвороб та шкідників, вміст поживних речовин та смак.
Хоча CRISPR/Cas можна використовувати на будь-якій культурі, він представляє особливий інтерес для культур (таких як картопля) зі стомливим та трудомістким процесом селекції. Це перешкоджає своєчасному реагуванню фермерів на появу нових штамів збудника чи інші зміни довкілля. Таким чином, редагування генів, характерних для сільськогосподарських культур, які вже мають історію безпечного використання, — це швидкий, точний та безпечний спосіб покращити популярні сорти та знизити їх вплив на довкілля.
Регулювання CRISPR/Cas у Європі
Відповідно до Європейської стратегії «Від ферми до столу», яка спрямована на прискорення переходу до стійкої продовольчої системи за рахунок скорочення на 50% використання хімічних пестицидів до 2030 року, альтернативні стратегії мають вирішальне значення для боротьби з основними хворобами сільськогосподарських культур у сільському. господарстві. У своїй докторській дисертації Моньїно-Лопес радить Європейській комісії регулювати редагування генів на основі продукту, використовуючи наукові дані про біобезпеку нового сорту, а не регламенти, що ґрунтуються на процесах, які за своєю суттю неоднозначні.
Регулювання генно-редагованих культур у Європі нині обговорюється. Згідно з ухвалою Європейського суду в липні 2018 року, генно-відредаговані культури підлягають суворому регулюванню щодо генетично модифікованих організмів (ГМО). Однак у порівнянні з випадковим γ-опроміненням або хімічним мутагенезом, які звільнені від регулювання ГМО, технологія точного редагування генів, що використовується для спрямованого мутагенезу, гарантує, що бажані ознаки впроваджуються точніше і завдяки відбору конкретних подій без побічної шкоди в геном випадкового.
Європейська комісія дійшла висновку, що чинне законодавство не підходить для цілеспрямованого мутагенезу та що його необхідно адаптувати до науково-технічного прогресу. Комісія запропонує новий регламент у 2023 році, який обговорюватиметься державами-членами.
Великий голод
Фітофтороз картоплі викликається ооміцетом Phytophthora infestans. В Ірландії та в континентальній Європі в середині 19 століття це призвело до мільйонів смертей. В одній лише Ірландії близько мільйона людей померли від голоду та ще один мільйон вимушених еміграцій. Ця подія, відома як Великий голод, вплинула історію Ірландії та багатьох країн західного світу. В даний час виробництво картоплі залежить від багаторазової хімічної боротьби з хворобою, що пов'язано як з великими економічними, так і екологічними витратами, пов'язаними з виробництвом картоплі.
Також читайте: