На проходящей в Новосибирске международной конференции «Генетика, геномика, биоинформатика и биотехнология растений» (PlantGen2021) ученые ИЦиГ СО РАН рассказали, как используют технологии редактирования генов (CRISPR​-Cas9) для изменения разных свойств ячменя. 

Сравнительно простая в применении технология Cas9/gRNA позволяет изменять или отключать практически любой ген и тем самым открывает большие возможности для создания экспериментальных моделей и улучшения свойств сельскохозяйственных культур. Группа ученых Института цитологии и генетики СО РАН в тесном сотрудничестве с коллегами из Института генетики сельскохозяйственных растений им. Лейбница (Гатерслебен, Германия) уже несколько лет ведет такую работу с ячменем. Полученные результаты были представлены участникам конференции и вызвали большой интерес у научного сообщества. 

«Мы работаем с разными группами генов: с теми, которые имеют подтвержденное хозяйственное значение, с теми, которые предположительно могут иметь такое значение и с генами, функции которых еще только предстоит изучить», - рассказала старший научный сотрудник отделения «Курчатовский геномный центр ИЦиГ СО РАН», к.б.н. Софья Герасимова. 

К первой группе относится ген, отключение которого помогло превратить пленчатый ячмень в голозерный. Голозерные сорта ячменя востребованы на рынке: они проще в обработке и считается, что благодаря тому, что их не надо лущить, во внешнем слое зерна сохраняется больше ценных питательных веществ. 

Ученые не только сумели превратить пленчатый сорт ячменя в голозерный, но и показали, что это изменение не оказывает никакого влияния на другие основные сортовые характеристики, что очень важно в селекционной работе. В настоящее время ученые ИЦиГ проводят работу по изменению в сторону голозерности лучших сортов ячменя сибирской селекции. 

К генам, имеющим потенциальное хозяйственное значение, относят те, что обеспечивают окрашивание зерна (основные исследования в этом направлении проводит группа исследователей ИЦиГ под руководством Шоевой О.Ю.). На сегодня уже есть данные, что такие сорта ячменя более полезны с точки зрения диетического питания. Задача коллектива генетиков под руководством Софьи Герасимовой – модифицировать геном растения так, чтобы неокрашенные зерна стали окрашенными (опять же, сохранив неизменными ценные сортовые характеристики). 

Исследуя гены, роль которых ранее была неизвестна, ученые открыли ген, который регулирует накопление эпикутикулярного воска на поверхности стебля ячменя. 

«Сейчас мы изучаем, каким образом этот ген может быть связан с разными характеристиками сорта, такими как устойчивость к разным патогенам и осмотическим стрессам», – отметила Софья Герасимова. 

Данная исследовательская работа имеет большие перспективы, не ограниченные тремя упомянутыми направлениями, считают генетики ИЦиГ СО РАН.  

«В настоящее время мы работаем с семейством генов, которое регулирует целый ряд признаков у растения. Причем идем от гена к признаку, это называется обратная генетика. Именно так мы обнаружили ген, отвечающий за накопление воска. Вполне вероятно, что в дальнейшем мы обнаружим гены, влияющие на другие ценные с точки зрения селекции признаки и проведем с ними аналогичную работу», - подытожила ученый. 

Пресс-служба ИЦиГ СО РАН

Источник: www.bionet.nsc.ru

Источники

Новосибирские генетики улучшают свойства ячменя
Наука в Сибири (sbras.info), 16/06/2021
Ячмень upgrade
Академгородок (academcity.org), 16/06/2021
Новосибирские генетики улучшают свойства ячменя
Поиск (poisknews.ru), 16/06/2021
Пресс-релиз. Новосибирские генетики улучшают свойства ячменя
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (bionet.nsc.ru), 16/06/2021
Новосибирские генетики улучшают свойства ячменя
НИА Новосибирск (54rus.org), 16/06/2021
Подопытный ячмень раскрывает тайны перед учеными ИЦиг СО РАН
ЧС Инфо (4s-info.ru), 16/06/2021
Новосибирские генетики улучшают свойства ячменя
НИА Федерация (nia-rf.ru), 16/06/2021
Новосибирские генетики улучшат свойства ячменя
ГлавАгроном (glavagronom.ru), 16/06/2021
Новосибирские ученые-генетики сумели улучшить полезные свойства ячменя
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 17/06/2021
Новосибирские генетики улучшают свойства ячменя
Научная Россия (scientificrussia.ru), 19/06/2021
НОВОСИБИРСКИЕ ГЕНЕТИКИ УЛУЧШАЮТ СВОЙСТВА ЯЧМЕНЯ
Биотех 2030 (biotech2030.ru), 21/06/2021
Новосибирские генетики с помощью CRISPR -Cas9 улучшают свойства ячменя
Поиск (poisknews.ru), 23/07/2021

Похожие новости

  • 02/04/2021

    Ученые отредактировали геном мягкой пшеницы

     Во Всероссийском научно-исследовательском институте сельскохозяйственной биотехнологии (участник консорциума Курчатовского геномного центра) совместно с коллегами из ИЦиГ СО РАН и ИБХ РАН с помощью технологии CRISPR/Cas9 впервые в России был отредактирован геном мягкой пшеницы — главной зерновой культуры нашей страны.
    725
  • 05/04/2021

    Ученые запускают проект по редактированию сельскохозяйственных растений

    Российские биологи намерены за 4 года охватить в исследованиях по редактированию более 10 видов сельхозкультур, среди которых ячмень, кукуруза, соя, свекла, редис, арбуз, киви и другие. Тренды современного земледелия – биологизация взамен химизации, а также разнообразие сортов и культур в производстве вместо «моносортов» и «монокультур».
    369
  • 30/12/2020

    Топ-30 разработок сибирских ученых в 2020 году

    ​На портале «Новости сибирской науки» можно познакомиться с инновациями и последними достижениями сибирских ученых. Сегодня мы предлагаем вашему вниманию Топ-30 сообщений о наиболее значимых и интересных научных разработках 2020 года, размещенных на нашем сайте.
    5252
  • 05/04/2021

    Новосибирские ученые: лунный календарь не работает, для хорошего урожая нужен календарь молекулярный

    Чтобы получить хороший урожай, одним растениям нужно не давать цвести, а другим наоборот. И добиться этого легко, если знать молекулярный календарь огородника, уверена Софья Герасимова, старший научный сотрудник Курчатовского геномного центра ИЦиГ СО РАН.
    313
  • 31/03/2021

    Сделан первый практический шаг к выведению холодоустойчивых пород скота

    Новое исследование Института цитологии и генетики СО РАН раскрывает механизмы общих генетических адаптаций у сельскохозяйственных и диких животных в ответ на экстремальные климатические условия.  Новое совместное исследование Института цитологии и генетики СО РАН и Королевского Ветеринарного Колледжа (Лондон, Великобритания) посвящено генетике адаптации к экстремальным холодным температурам, позволившим самой северной популяции крупного рогатого скота – якутской корове выживать в суровых условиях обитания в Сибири (Якутия).
    382
  • 20/07/2020

    «Похоже на компьютерные игрушки»: над чем работают генетики новосибирского Академгородка

    Новосибирские генетики разрабатывают мобильные приложения для сельского хозяйства, создают пивоварные сорта ячменя, устойчивую к заболеваниям пшеницу и расшифровывают геномы растений. Тайга.инфо рассказывает о работе Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ) в новосибирском Академгородке.
    701
  • 23/04/2021

    Академпарк новосибирского научного центра представил новые технологии сити-фермерства

     Технологии сити-фермерства – выращивания в условиях искусственного микроклимата в вертикальных фермах овощных культур и клубники, а также микрозелени и съедобных цветов, 23 апреля в ходе пресс-тура в Академпарк Новосибирского научного центра (ННЦ) представлены заместителю Губернатора Новосибирской области Ирине Мануйловой и представителям СМИ региона.
    652
  • 02/06/2020

    Найти лекарство от коронавируса и облегчить работу селекционерам: над чем сейчас работает Институт цитологии и генетики СО РАН

    ​Пригодилось для другого Когда мы начинаем узнавать новости о какой-то новой вирусной болезни, первым делом надеемся на то, что Академгородок и его учёные обязательно помогут — найдут лекарство от чего угодно.
    807
  • 22/12/2020

    Ученые выяснили, почему коровы не мерзнут

    ​Ученые ФИЦ ИЦиГ СО РАН под руководством профессора Королевского ветеринарного колледжа (Великобритания) Дениса Ларкина уже несколько лет активно изучают генетические факторы устойчивости к холодному климату у исконно российских пород крупного рогатого скота.
    747
  • 24/07/2020

    Черную пшеницу и синий ячмень вывели новосибирские генетики

    ​Новосибирские генетики доказали – человеческий гормон меланин содержат многие растения. Более того, представители флоры умеют общаться друг с другом. Статью опубликовали в авторитетном научном журнале, а на экспериментальные поля высадили разноцветный ячмень, который получился в результате генетических изменений.
    1723