Японские учёные получили генно-модифицированные помидоры без семян

Технология CRISPR позволила создавать растения, которые дают плоды без опыления — и без косточек.

Используя новую технологию генной модификации CRISPR, японские биологи внесли в ДНК томата точечную мутацию, заставив его плодоносить, не дожидаясь опыления и появления семян. Об этом учёные сообщают в журнале Scientific Reports.

"Бессеменные" формы известны у многих культурных растений — от огурцов и винограда до арбузов и бананов. Полученные в ходе длительного процесса селекции, одни из них производят семена редуцированных размеров, у других же закрепилась мутация, делающая их партенокарпическими — способными плодоносить без производства семян. Такие растения не нуждаются даже в опылении, что особенно актуально в связи с быстрым сокращением численности насекомых-опылителей, которое происходит в последнее десятилетие.

Партенокарпические сорта учёные получали и традиционными методами генной модификации, однако новая технология CRISPR позволяет решить эту задачу и быстрее, и дешевле, и эффективнее. Это удалось продемонстрировать Кейши Осакабе (Keishi Osakabe) и его коллегам из Университета Токусимы.

Учёные работали с томатами (Solanum lycopersicum) сортов "Микро Том" и "Алиса Крэйг". Главной целью модификации был выбран ген SlIAA9 — часть ауксиновой сигнальной системы растения, которая контролирует его рост и развитие. Белок, который синтезируется геном SlIAA9, блокирует формирование плода до того момента, как образуются семена. С помощью системы CRISPR/Cas9 авторы подавили работу SlIAA9 с высокой эффективностью: полногеномный анализ генно-модифицированных растений показал, что мутация была внесена в 100 процентах случаев и что прочие гены затронуты не были.

Томаты с выключенным геном SlIAA9 демонстрировали видоизменённую форму листьев (цельные, а не рассечённые, как обычно), рост которых также определяется работой ауксиновой системы. В остальном они ничем не отличались от обычных помидоров, хотя плодоносить начинали без опыления и формирования семян. Авторы подтвердили, что полезная мутация закрепляется, передаваясь по наследству.

На фоне сложных проблем, которые снижают возможности пчёл — главных опылителей сельскохозяйственных растений, появление методов быстрого получения партенокарпических сортов может оказаться как нельзя кстати.