Японские исследователи создали метод генетического редактирования Echinochloa phyllopogon — сорного растения, засоряющего рисовые поля и способного одновременно противостоять нескольким гербицидам. Технология позволяет получать полноценные растения из изменённых клеток. Благодаря этому учёные могут непосредственно изучать механизмы устойчивости сорняка к химическим препаратам.
В работе участвовали специалисты Токийского университета сельского хозяйства и технологий, Университета Миядзаки, Университета префектуры Акита и Японского агентства науки и технологий. Результаты исследования опубликованы в журнале Plant Cell Reports. Ранее функции отдельных генов Echinochloa phyllopogon приходилось проверять на других растениях, поскольку с самим сорняком было сложнее проводить лабораторные эксперименты.
Для новой методики учёные подобрали подходящие условия выращивания клеточной ткани растения. Генетический материал вводили в клетки с помощью микроскопических металлических частиц. После этого из изменённых клеток удалось вырастить полноценные растения, сохранившие активность внедрённых генов.
Лучший результат показала культура, которую выращивали 90 дней. Доля успешно преобразованных клеток составила 5 процентов. Если продолжать культивирование дольше, способность клеток восстанавливаться и формировать целые растения уменьшалась.
Отдельный эксперимент подтвердил стабильность полученных изменений: ген, обеспечивающий устойчивость к гербициду, продолжал действовать у растений следующего поколения. Как сообщает «Московский комсомолец», этот результат позволил исследователям подтвердить сохранение приобретённого признака при наследовании.
Разработанный подход поможет выяснить, какие именно гены позволяют сорнякам обезвреживать гербициды и переживать химическую обработку. Такие сведения могут использоваться при создании новых средств защиты рисовых полей. Пока технология остаётся лабораторным инструментом: новый гербицид и готовый способ борьбы с Echinochloa phyllopogon учёные не разработали.