Генетическое редактирование создало компактные растения физалиса для крупномасштабного земледелия

Исследователи из Boyce Thompson Institute (BTI) с помощью технологии CRISPR создали компактные растения физалиса (Physalis peruviana), которые на 35% короче своих диких родственников, что делает их пригодными для коммерческого сельского хозяйства.

"Физалис обладает огромным потенциалом как питательная культура, но его крупный, кустистый характер роста препятствовал коммерческому производству. Эти новые компактные растения можно выращивать с большей плотностью, они не требуют обширной подвязки и их гораздо легче обслуживать и собирать", — сказала профессор BTI Джойс Ван Эк.

От дикого растения к сельскохозяйственной культуре

Команда использовала знания о родственных культурах семейства Solanaceae, нацелившись на ген ERECTA, который регулирует длину стебля у томатов и земляничного физалиса. Поскольку физалис является тетраплоидом (имеет четыре набора хромосом), исследователям потребовалось отредактировать две отдельные копии гена ERECTA.

Используя технологию CRISPR, они успешно создали растения с точными правками в обеих копиях гена. Полученные стабильные линии "Erecta" имеют интерноды на 50% короче, чем растения дикого типа. Плоды у компактных растений в среднем весят 3.3 грамма, что лишь немного меньше коммерчески доступных ягод.

Команда уже получила разрешение USDA, подтверждающее, что отредактированные растения не подпадают под регулирование как растительные вредители. Теперь они будут добиваться одобрения FDA для начала коммерческого производства.

Значение для сельского хозяйства

Эта работа, опубликованная в PLANTS, PEOPLE, PLANET, демонстрирует, как редактирование генов может дополнять традиционную селекцию для малозначимых культур.

"Мы можем интегрировать десятилетия знаний по селекции основных видов сельскохозяйственных культур, использовать CRISPR для внесения точных изменений в конкретные признаки и ускорить разработку улучшенных сортов", — отметила Ван Эк.

Следующие шаги включают увеличение размера плодов, устранение липких ацилсахаров на поверхности ягод и обеспечение синхронного созревания для эффективного сбора урожая. Этот подход применим и к другим культурам, таким как маракуйя и земляничный физалис.