Помідори обдурили для підвищення врожайності

Американським вченим в результаті ряду маніпуляцій вдалося домогтися того, що рослини стали плодоносити в середньому більш ніж на третину ефективніше.

За допомогою механізмів епігенетики помідорам вселили помилкові спогади про посуху

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.

Американські вчені з Пенсільванського університету скористалися епігенетикою, щоб підвищити врожайність помідорів: для цього вони прищепили стебель одного томата до коріння іншого. Таку процедуру часто використовують при одному з видів безполого розмноження рослин і щоб поліпшити властивості багатьох плодових культур - наприклад, яблуень і груш. Як правило, якщо з'єднати чореньки і коріння навіть різних видів рослин, вони зростаються.

Завдяки цьому селекціонери об'єднують корисні якості підвою (існуючої кореневої системи) і привою (пересаджуваного стебля і втечі). Під час дослідження вчені перевірили, як зміниться життєдіяльність і врожайність помідорів, якщо пересадити їх на корінь томата 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 його активувати, це не тільки підвищує стійкість рослини до негоди, але і робить її набагато більш продуктивною. Дослідники активували MSH1 в геномі помідорів, видалили їх стебли і з'єднали їх з втечами інших помідорів, які раніше не могли пережити посуху.

В результаті активність MSH1 збільшилася не тільки 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 їх результатам епігенетику тепер можна широко використовувати в сільському господарстві і ботанічних дослідженнях.