Бактерия может переносить свои гены в растения для получения желаемых признаков
Ученые из Копенгагенского университета используют специальную бактерию для создания новых растений, в том числе низкорослых горшечных цветов, засухоустойчивого рапса и рукколы
Миллионы лет назад уникальная бактерия попала на поверхность дикорастущего корнеплода, возможно, где-то в Центральной или Южной Америке, и стала катализатором роста длинных корней, в результате чего получилось растение с новыми характеристиками – сладкий картофель. Подобные преобразования претерпели чай и многие другие растения. Их объединяет то, что они получили новые гены и признаки от Rhizobium rhizogenes, бактерии с особой способностью переносить свои гены в растения-хозяева и тем самым трансформировать их, говорится в релизе Копенгагенского университета.
«Эта невероятная бактерия может вставлять некоторые из своих генов в растения в процессе, называемом трансформацией, что дает ряд преимуществ, а иногда и недостатки. Как исследователи, мы можем воссоздать и ускорить этот процесс, чтобы производить улучшенные культуры таким же образом, как это делала природа миллионы лет назад», - объясняет Хенрик Люткен из факультета наук о растениях и окружающей среде Копенгагенского университета.
Люткен называет Rhizobium rhizogenes своей «любимой бактерией», и работа с бактериальной помощницей уже принесла результаты. Например, его исследовательская группа использовала эту бактерию для выведения компактных горшечных растений каланхоэ в горшках - черта, востребованная в цветоводческом секторе.
«Традиционно для достижения тех же результатов применялись химические ингибиторы роста, но с помощью этой бактерии и ее генов мы разработали растения, которым естественно присущи эти черты. Компактные растения каланхоэ готовы выйти на рынок», - говорит он.
Работая с горшечными растениями, Люткен и его коллеги заметили, что у трансформированных растений корни значительно больше и длиннее, чем у обычных. Это наблюдение породило гипотезу: возможно, бактериальные гены помогут сделать растения устойчивыми к засухе.
«На данный момент мы добились положительных результатов в трансформации масличного рапса, где, несмотря на некоторое снижение урожайности, усиленная корневая система обещает лучшую засухоустойчивость. Масличный рапс - широко выращиваемая и важная культура в Дании. Однако есть культуры Южной Европы, с которыми тоже интересно поработать, - продолжает Хенрик Люткен. – Одной из них является руккола, важная озимая культура в Италии и других европейских странах, подверженных засухе. В последние годы в этих странах урожай рукколы подвергается климатической нагрузке из-за уменьшения количества осадков. А поскольку руккола связана с рапсом, могут быть хорошие возможности для разработки засухоустойчивых версий растения с использованием бактерии».
Исследование важно для европейских фермеров. Изменение климата уже оказало негативное влияние на выращивание большого количества сельскохозяйственных культур в Южной Европе, а ЕС по-прежнему закрыт для выращивания генетически модифицированных культур. Если европейская политика против ГМО сохранится, Rhizobium rhizogenes станет альтернативным способом, так как этот метод не изменяет естественную генетику бактерии. Следовательно, он не подпадает под определение ГМО.
«Преобразования с бактерией Rhizobium rhizogenes представляет собой ускоренный естественный процесс. Хотя появляются и плохие черты, мы можем отобрать хорошие образцы и скрестить друг с другом, получив в итоге то, что нужно, - заключает Люткен. - Мы уже потребляем продукты, гены которых подверглись эволюционному влиянию Rhizobium rhizogenes, тем не менее переход от горшечных растений к продовольственным – это серьезный шаг, которым необходимо правильно управлять».
Как и почему такие бактерии, как Rhizobium rhizogenes, способны вставлять гены в организмы, столь удаленные от них самих, например, в растения, - активная область исследований, где много вопросов, пока остающихся без ответа. Однако среди прочего ясно, что Rhizobium rhizogenes не может передать свои гены человеку.