Κινέζοι βιολόγοι αναπτύσσουν σιτάρι με αντίσταση στους μύκητες

Ένας αγρότης εξετάζει μίσχους σιταριού στο Φουγιάνγκ, στην επαρχία Ανχούι της Ανατολικής Κίνας, στις 24 Μαΐου 2021. [Φωτογραφία/IC]

Κινέζοι βιολόγοι αποκάλυψαν τον μηχανισμό πίσω από ένα μεταλλαγμένο σιτάρι που αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας τεχνολογία επεξεργασίας γονιδιώματος.

Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τεχνολογία επεξεργασίας γονιδιώματος για να επιτρέψουν στις καλύτερες ποικιλίες σιταριού να αντισταθούν στο ωίδιο, μια σοβαρή ασθένεια των καλλιεργειών, χωρίς να έχουν απώλειες απόδοσης, σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύθηκε την Πέμπτη στο περιοδικό Nature.

Η μελέτη διεξήχθη από ερευνητές από το Ινστιτούτο Γενετικής και Αναπτυξιακής Βιολογίας και το Ινστιτούτο Μικροβιολογίας, αμφότερα υπό την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών.

Το ωίδιο είναι μια από τις σημαντικότερες ασθένειες του σιταριού. Σύμφωνα με το Υπουργείο Γεωργίας και Αγροτικών Υποθέσεων της Κίνας, η ασθένεια επηρεάζει περίπου 6,67 εκατομμύρια εκτάρια σίτου κάθε χρόνο στην Κίνα. Η απόδοση των αγρών που έχουν πληγεί σοβαρά μπορεί να μειωθεί κατά 40 τοις εκατό. Τα παθογόνα συχνά μολύνουν τα φυτά μέσω των γονιδίων.

Οι μεταλλάξεις σε τέτοια γονίδια μπορούν να προκαλέσουν αντοχή σε ασθένειες στα φυτά, αλλά συνήθως έχουν ως αποτέλεσμα ανεπιθύμητες παρενέργειες. Το 2014, οι ερευνητές και από τα δύο ινστιτούτα ανέπτυξαν μια ποικιλία σιταριού ανθεκτική στο ωίδιο επεξεργάζοντας ένα από τα γονίδια ευαισθησίας, τον ανθεκτικό στο ωίδιο τύπο O (MLO), αλλά προκάλεσε απώλειες απόδοσης, πρόωρη γήρανση και μικρό καρπό.

Οι ερευνητές αργότερα ανακάλυψαν ότι ένα μεταλλαγμένο MLO που ονομάζεται Tamlo-R32 μπορεί να διατηρήσει την αντίσταση στη νόσο με επίπεδα ανάπτυξης και απόδοσης παρόμοια με τις τυπικές ποικιλίες σίτου.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν επεξεργασία γονιδιώματος ακριβείας για να εισαγάγουν τα πλεονεκτήματα του μεταλλάγματος Tamlo-R32 σε μεγάλες ποικιλίες σιταριού που καλλιεργούνται μαζικά στην Κίνα και να δημιουργήσουν νέες ποικιλίες με αντοχή στο ωίδιο χωρίς απώλεια απόδοσης.

Σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους αναπαραγωγής, η επεξεργασία του γονιδιώματος μπορεί να συντομεύσει σημαντικά τη διαδικασία αναπαραγωγής, δείχνοντας μια εντυπωσιακή προοπτική εφαρμογής στη σύγχρονη γεωργική παραγωγή, όπως δήλωσε ο Τσιου Τζινλόνγκ, ένας από τους ερευνητές.