Современная продовольственная система во многом зависит от ограниченного генетического фонда сельскохозяйственных культур, что вызывает серьезные опасения по поводу устойчивости сельского хозяйства и продовольственной безопасности. Культивируется лишь небольшая часть мирового биоразнообразия, что делает сельскохозяйственные культуры уязвимыми к болезням и изменениям окружающей среды. Отсутствие генетического разнообразия подчеркивает необходимость диверсификации наших источников продовольствия, чтобы защититься от будущих проблем. Это исследование отвечает на эти опасения, изучая, как передовые биотехнологии могут повысить генетическое разнообразие и устойчивость сельскохозяйственных культур пасленовых, которые вносят ключевой вклад как в глобальные, так и в местные продовольственные системы.

Группа исследователей из Университета Флориды в сотрудничестве с экспертами Высшего совета научных исследований – Политехнического университета Валенсии (CSIC-UPV) в Испании опубликовала исследование (DOI: 10.1093/hr/uhae205) в Исследования в области садоводства 27 июля 2024 года. Исследование сосредоточено на применении глубоких знаний о приручении пасленовых в сочетании с вирусными биотехнологиями для повышения продуктивности и разнообразия сельскохозяйственных культур пасленовых, которые включают в себя такие важные глобальные продукты питания, как картофель, помидоры, баклажаны и перец. Исследование подчеркивает потенциал рекомбинантных вирусных технологий (РВТ) для точной генетической модификации этих культур с целью улучшения не только широко культивируемых сортов, но и малоиспользуемых видов семейства пасленовых.

Исследование подчеркивает преобразующую силу RVT в селекции пасленовых культур. Используя сконструированные вирусы, ученые могут вызывать как временные, так и наследственные изменения в свойствах растений, таких как устойчивость к болезням, улучшение питания и адаптация к окружающей среде. Исследование подчеркивает важность RVT для функциональной геномики и перепрограммирования свойств растений, выходя за рамки теоретического применения на модельных растениях к реальному улучшению сельскохозяйственных культур. Примечательно, что в исследовании изучаются достижения в области обратной генетики вирусов с отрицательной цепью РНК, в результате чего появляются вирусные векторы, способные доставлять компоненты CRISPR-Cas в клетки растений, что открывает новые пути для точных, наследуемых генетических модификаций, которые могут изменить процесс развития сельскохозяйственных культур.

Фабио Пасин, ведущий автор исследования, комментирует: «Наше исследование иллюстрирует замечательный потенциал сочетания глубокого таксономического опыта с передовыми биотехнологиями. Сосредоточив внимание на семействе пасленовых, мы можем улучшить не только широко известные сельскохозяйственные культуры, но и вывести малоиспользуемые виды в основное направление сельского хозяйства, повышение продовольственной безопасности и обогащение разнообразия питания во всем мире».

Потенциальные применения этого исследования огромны, предлагая возможность быстрого создания сортов сельскохозяйственных культур, которые более устойчивы к болезням, лучше подходят для местных условий и имеют более высокую пищевую ценность. Такие инновации могут привести к более устойчивым методам ведения сельского хозяйства, снижению спроса на рабочую силу и повышению устойчивости продовольственной системы. В конечном итоге исследование обещает внести вклад в создание более устойчивых, разнообразных и безопасных источников продовольствия, что принесет пользу как глобальной продовольственной безопасности, так и местному питанию.

###

Ссылки

DOI

10.1093/час/uhae205

Исходный URL-адрес источника

https://doi.org/10.1093/hr/uhae205

Информация о финансировании

FP поддерживается контрактом «Juan de la Cierva Incorporación» (IJC2019-039970-I) от Министерства науки и инноваций (Испания), а MU — действиями Марии Склодовской-Кюри (HORIZON-MSCA-2022-PF-01- 101110621) от Европейской Комиссии. FP с благодарностью отмечает гранты MiniVi (ELIXIR-IIB, Cineca, Италия) и BCV-2023-1-0021 (Red Española de Supercomputación, Испания), а также ресурсы, предоставленные Centro de Supercompución de Galicia (CESGA, Испания). C.-TK поддерживается Национальным исследовательским фондом (NRF) Министерства науки и информационных технологий (MSIT) Республики Корея (грант № 2022R1C1C1002941).

О Исследования в области садоводства

Исследования в области садоводства — это журнал открытого доступа Нанкинского сельскохозяйственного университета, занявший первое место в категории «Садоводство» журнала Journal Citation Reports™ от Clarivate, 2022. Журнал стремится публиковать оригинальные исследовательские статьи, обзоры, точки зрения, комментарии, корреспонденционные статьи и письма в адрес редактор, посвященный всем основным садоводческим растениям и дисциплинам, включая биотехнологию, селекцию, клеточную и молекулярную биологию, эволюцию, генетику, межвидовые взаимодействия, физиологию, а также происхождение и одомашнивание сельскохозяйственных культур.