На президиуме РАН обсудили новые методы генетики и селекции

Главной темой стало использование современных генетических технологий, в том числе редактирования генома, в целях повышения продуктивности агробиосистем.

«В России принята специальная программа по развитию генетических технологий, где есть четыре раздела: генетика в медицине, сельском хозяйстве, биотехнологиях, для безопасности. Сейчас в национальном проекте “Наука” предусматривается значительное финансирование, чтобы обеспечить эту программу», — отметил президент РАН академик Александр Михайлович Сергеев.

Директор Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН доктор биологических наук Александр Михайлович Кудрявцев напомнил, что за последние 30 лет генетика совершила стремительный рывок вперед, связанный с появлением новых методик, которые позволили более детально изучать геном. В частности, в 1990-е годы начал широко применяться ПЦР-метод, в последние двадцать лет развиваются технологии секвенирования, биоинформатика. «Возможность геномного редактирования растений стала революцией в сельском хозяйстве», — сказал ученый, подчеркнув, что главная проблема на сегодня в этой сфере — недостаток высококвалифицированных кадров. 

О том, как современные генетические технологии применяются для решения задач сельскохозяйственной науки и ее приложений в ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН», рассказал его научный руководитель академик Николай Александрович Колчанов. «После присоединения Сибирского НИИ растениеводства и селекции началось формирование уникального комплекса, который, во-первых, обеспечивает проведение полных циклов исследований от генерации фундаментальных знаний до приложений для сельского хозяйства. Во-вторых, это широкий спектр современных генетических технологий, которые могут комбинироваться в конвейерах, настраиваемых на нужные исследовательские задачи», — прокомментировал он.

Николай Колчанов назвал пример такого формирующегося конвейера — платформу полного цикла для генетики и селекции растений. Ученые объединили в один процесс имеющиеся генетические коллекции, фитотрон, омиксные технологии (геномику, транскриптомику, протеомику), биоинформатику, геномное редактирование, трансгенез, методы клеточной биологии. «В результате можно ускоренным способом получать перспективные генетические линии, передавая их в селекционные организации для проведения полевых исследований, конечно, с использованием генетических подходов для создания новых сортов растений», — сказал Николай Колчанов.

Он также сообщил, что в 2018 году международный консорциум закончил полную расшифровку генома мягкой пшеницы. В рамках этого проекта ИЦиГ СО РАН и ФИЦ Биотехнологии РАН отвечали за секвенирование хромосомы 5b. «Очень удачным оказалось, что хромосома содержит большое количество генов устойчивости к фитопатогенам, и эти гены сейчас вводятся в практику селекции», — отметил академик Колчанов.

Кроме того, Николай Александрович перечислил ряд результатов, которые получены сибирскими учеными с помощью других новых генетических методов. Так, с использованием маркер-ориентированной селекции был создан сорт мягкой пшеницы, устойчивой к бурой ржавчине. Геномное редактирование, в ходе которого можно заменять нуклеотиды, нокаутировать, удалять или встраивать гены, помогло вывести линию мутантного ячменя. «Он характеризуется голозерностью семени, это хозяйственно ценный принцип», — прокомментировал Николай Колчанов. Применив клеточные технологии, в частности, создание дигаплоидов (то есть растений, у которых в ядрах клеток содержится удвоенный гаплоидный геном), исследователи ИЦиГ СО РАН в сотрудничестве с уральскими коллегами получили сорт мягкой пшеницы Уралосибирская 2.

«Я бы хотел обратить внимание, что сейчас генетика является источником больших данных, поэтому разрабатываются методы искусственного интеллекта и машинного обучения для анализа генетической информации, и это платформа для интенсивной интеграции математиков, IT-специалистов и генетиков», — завершил свое выступление Николай Колчанов. 

«Наука в Сибири»

Источник: www.sib-science.info

Комментарии: