В Беларуси картофель – это одна из главных овощных культур, поэтому ей в нашей стране уделяется очень много внимания. Ученые НАН рассказали, как редактируют геном картофеля, чтобы снизить потери урожая от заболеваний. Об этом информирует агентство «Минск-Новости».

Очень коварный фитофтороз

Фитофтора, как уточнила ученый, есть во всех регионах мира, где есть картошка. Продуктивность восприимчивых к заболеванию сортов снижается в 1,5-2 раза, но при этом можно потерять половину или больше урожая, но даже тот картофель, который получается собрать, при хранении будет гнить. Также, как известно, патогенный грибок выделяет токсины, поэтому сильно пораженные клубни становятся к употреблению непригодными. Вспышка фитофтороза в нашей стране происходит каждые два-три года. Интересно, что порой достаточно двух-трех пораженных растений в сезон, чтобы все поле было заражено.

Мировые потери от фитофтороза и альтернариоза картофеля и затраты на борьбу с ними составляют 4 млрд евро в год, потому ученые всего мира пытаются найти новые способы защиты картофеля.

Здесь помогут генетики 

Француженка Эмманюэль Шарпантье и американка Дженнифер Дудна обнаружили в клетках молекулярный механизм бактериального иммунитета в 2012 году. Бактерии с его помощью находят внутри себя и обезвреживают геном паразита. Ученые установили: нарушение работы так называемых S-генов оставляет патогены на голодном пайке, препятствуя их развитию.

Дудна и Шарпантье были удостоены в 2020-м Нобелевской премии за изобретение технологии управляемой мутации генов. Они выделили из микроорганизмов ферменты, которые могут разрезать последовательность генов в ДНК в месте, которое определяет ученый. Интересно, что метод применим к любым живым организмам – как животного происхождения, так и растительного. Белорусские ученые воспользовались им, чтобы отредактировать геном картофеля.

Еще в 2015 году наши ученые приступили к освоению новой методики. Интересно, что они сначала испытали ее на табаке: редактировали ген, который, если его нарушить, приводит к эффекту альбиноса.

По словам ученого, так удалось получить растение табака с пятнистыми листьями.

Ученые отредактировали в картофеле лишь один ген, который участвует в патогенезе фитофтороза. Примечательно, что при этом не трогали саму систему воспроизводства картофеля, в связи с чем полученные растения могут размножаться и плодоносить, давая в результате натуральный продукт.

Генная экономика

Профессор пояснила, что чем выше собственная устойчивость растений картофеля к фитофторозу, тем меньше понадобится химической защиты.

Она также добавила, что вместе со снижением потерь урожая от заболевания ожидается и повышение продуктивности картофеля. Интересно то, что исследование актуально для всех регионов, в которых выращивают картошку.

В ближайшие пять лет специалисты известной исследовательской компании Mordor Intelligenсe прогнозируют уверенный рост объема мирового рынка картофеля: до 137,46 млрд долларов к 2029 году (в 2024-м эта сумма составила 115,74 млрд долларов). Картофель – третья по значимости продовольственная культура после риса и пшеницы в мире. На планете Земля выращивают более 4 000 сортов съедобной картошки.

По словам доктора биологических наук, профессора О. Урбанович, метод редактирования генома позволит заметно уменьшит сроки и затраты и на селекционную работу в растениеводстве. Интересно то, что стоимость создания новых сортов по такой технологии выше, чем у сортов, полученных естественным путем, не будет.

Понадобится время и деньги

Специалист отметила, что на все это еще надо время. Ведь чтобы оценить результаты нашего ДНК-редактирования, нужно провести соответствующие исследования.

Оксана Урбанович также рассказала, что иностранные ученые намерены получить такой материал в ближайшие три-четыре года.

А белорусским специалистам понадобится не менее двух лет, чтобы посмотреть, как изменения генома повлияли на растение и устойчивость к фитофторе и другим болезням. Но здесь, по словам доктора биологических наук, очень многое будет зависеть от финансирования проекта.

Прежде мы узнали, какие напитки лучше пить в летнюю жару.

Фото: Pixabay / носит иллюстративный характер