"Самовоспроизводящийся" рис

 

Биологи создали сорт риса, который может производить семена без участия второго растения

 

Американские биологи создали сорт риса, который может производить семена без участия второго растения, по сути, копируя себя. Об этом пишут РИА «Новости». Перспективы применения таких "клонов" были описаны в журнале Nature.

 

На сегодняшний день среди ученых нет однозначных представлений о том, когда и где произошло одомашнивание риса. Генетические исследования показывают, что рис был "приручен" древними жителями Юго-Восточной Азии или южного Китая примерно 9-13 тысяч лет назад, однако первые однозначные археологически свидетельства его существования приходятся на гораздо более позднюю эпоху, 4,5-4 тысячи лет назад.

 

Все это время фермеры, а затем и селекционеры, мечтали о выведении такого риса, для размножения которого не нужны были бы растения мужского и женского пола. Это одновременно сделало бы его независимым от опылителей, и позволило бы создать "стабильные" сорта этого злака, свойства чьих семян не зависели бы от качеств неизвестного "партнера" по размножению.

 

При этом многие растения в мире обладают этим свойством – апогамогонией, при этом ни одно культурное растение не имеет такой функции, поэтому ученые называют создание самовоспроизводящегося риса «аграрной революцией».

 

https://pp.userapi.com/c846523/v846523383/1560be/r245RuBGi1I.jpg

 

Сударесан и его коллеги смогли впервые реализовать эту мечту, изучая то, как работают различные гены в "мужской" пыльце и в "женском" семязачатке. Их интересовали те участки ДНК, которые были активны только в одном из типов растительных половых клеток, а также то, какие функции они исполняли.

 

Включая и выключая эти гены, ученые обнаружили, что один из этих участков, "мужской" ген BBM1, играл роль своеобразного "спускового крючка", запускающего программу развития семязачатка в полноценный зародыш риса.

 

"Реализация этой задачи может совершить революцию в агрокультуре. Подобным же образом можно изменить и другие типы злаков, в чьем геноме содержатся аналоги гена BBM1, а также другие сельскохозяйственные культуры" - говорит Венкатесан Сударесан из Университета Калифорнии в Дэвисе

 

Руководствуясь этой идеей, ученые модифицировали ДНК одного из популярных сортов риса таким образом, что BBM1 включался не только в мужских, но и в женских половых клетках. Дополнительно ученые изменили их геном таким образом, что формирование пыльцы и семязачатка не приводило к тому, что число хромосом в них уменьшалось вдвое.

 

Это позволило таким клеткам самостоятельно превращаться в полноценный зародыш, не требуя оплодотворения другим типом гамет. При этом, что интересно, рис не потерял способности к половому размножению. Он давал здоровое потомство, если пыльца успевала оплодотворить семязачаток еще до того, как он превращался в очередного "клона".

 

Как показало сравнение ДНК разных поколений растений, их геномы были абсолютно идентичными друг другу в 30% случаев. В ближайшее время биологи планируют довести этот показатель до 100%, и найти способ заставить "клонов" формировать эндосперм, мякоть зерна, без участия пыльцы.