Вчені обдурили помідори і домоглися підвищення врожайності

За останні роки вчені відкрили десятки клітинних механізмів, які підвищують або знижують активність генів. За допомогою регулювання генетичної активності організми можуть швидко адаптуватися до нових умов проживання або гнучко змінювати програму поведінки у відповідь на нові фактори — наприклад, деякі рослини використовують епігенетичні мітки для того, щоб запам'ятовувати пережиті посухи, пристосовуватися до них і передавати цю інформацію нащадкам, інформує Ukr.Media.

Американські вчені з Пенсільванського університету скористалися епігенетикою, щоб підвищити врожайність помідорів: для цього вони прищепили стебло одного томата до коріння іншого. Таку процедуру часто використовують при одному з видів безстатевого розмноження рослин і щоб поліпшити властивості багатьох плодових культур — наприклад, яблунь і груш. Зазвичай, якщо з'єднати живці і коріння навіть різних видів рослин, вони зростаються.

Завдяки цьому селекціонери об'єднують корисні якості підщепи (існуючої кореневої системи) і прищепи (пересаджуваного стебла і пагонів). В ході дослідження вчені перевірили, як зміниться життєдіяльність і врожайність помідорів, якщо пересадити їх на корінь томату з іншими генетичними спогадами. Епігенетичні мітки другої рослини вчені змінили, щоб в їх клітинах підвищилася активність гена MSH1.

Ця ділянка ДНК активізується в тих випадках, коли рослина переживає посуху і запам'ятовує інформацію про проблему з доступом до води. Якщо її активувати, це не лише підвищує стійкість рослини до негоди, але і робить її набагато більш продуктивною. Дослідники активували MSH1 в геномі помідорів, видалили їх стебла і з'єднали їх з пагонами інших помідорів, які раніше не могли пережити посуху.

В результаті активність MSH1 збільшилася не лише в корінні, але і в пересадженому стеблі томатів, а врожайність в середньому зросла на 35%. Спостереження показали, що нащадки успадкували цю якість, зберігши високу врожайність і стійкість до негоди протягом як мінімум п'яти поколінь. Вчені вважають, що завдяки їхнім результатам епігенетику тепер можна широко використовувати в сільському господарстві і ботанічних дослідженнях.