Uno dei fattori più significativi che riducono la resa delle piante è la mancanza di umidità. In condizioni di cambiamento climatico, la siccità e la salinizzazione del suolo aumenteranno. A questo proposito, gli scienziati stanno cercando modi per aumentare la resistenza allo stress delle piante.
I biologi dell'Università statale di Tomsk, insieme ai colleghi dell'Istituto di citologia e genetica del ramo siberiano dell'Accademia delle scienze russa e dell'Istituto di fisiologia dell'Accademia delle scienze russa, lo stanno facendo utilizzando tecnologie di editing genomico, riferisce sito ufficiale della Tomsk State University.
Modificano gli agrobatteri e con il loro aiuto forniscono alle piante nuove proprietà.
– L'agricoltura moderna sta affrontando un calo dei raccolti a causa di numerosi fattori ambientali avversi. La carenza d'acqua, che porta alla siccità e alla salinizzazione del suolo, sta diventando un problema globale, - afferma Marina Efimova, ricercatrice presso il Dipartimento di fisiologia vegetale, biotecnologia e bioinformatica dell'Istituto biologico TSU. – In precedenza, la resistenza delle piante era aumentata con metodi di selezione, ma questo è un processo a lungo termine che, come l'ingegneria genetica classica, è inferiore in termini di efficienza all'editing del genoma.
Lo sviluppo dell'ingegneria genetica e dei metodi di editing genomico ha permesso di modificare i geni vegetali responsabili della loro resistenza ai fattori di stress. Il progetto dei biologi, realizzato con il supporto del programma Priority 2030, è finalizzato alla ricerca di geni regolatori chiave che determinino la tolleranza delle piante alla siccità, alla salinità e alle temperature dannose. I biologi utilizzano il sistema di editing CRISPR/Cas9 come strumento per disattivare i geni.
Gli scienziati hanno condotto una serie di esperimenti sulla pianta Arabidopsis thaliana: questo è un classico oggetto modello per la ricerca, la cosiddetta "pianta Drosophila".
I batteri stessi non modificano i tratti economicamente pregiati della pianta, ma penetrando nelle piante attraverso il tubo pollinico, trasmettono una sequenza di DNA che introduce una mutazione nel gene vegetale scelto dal ricercatore. I semi che maturano dopo "immersione" sono già diversi dalla pianta madre. In questo modo è possibile controllare i geni coinvolti nella manifestazione delle risposte delle piante a varie influenze stressanti o modificare qualsiasi altra proprietà. I ricercatori hanno in programma di condurre test su piante di colza e lino.
Aggiungiamo che questo studio è pionieristico: attualmente ci sono solo pochi rapporti sull'editing del genoma di riso, grano e pomodori.