Первые в мире генетически модифицированные сорта сахарного тростника разработали ученые из Бразильской корпорации сельскохозяйственных исследований Embrapa Agroenergia.
Сорта Cana Flex I и Cana Flex II были созданы с использованием технологии CRISPR и считаются нетрансгенными (без ДНК) в соответствии с резолюцией Национальной технической комиссии по биобезопасности (CTNBio).
Новые сорта демонстрируют более высокую усвояемость питательных веществ через клеточные стенки и более высокую концентрацию сахарозы в тканях растений. Они отвечают на одну из самых больших проблем в агросекторе: увеличение доступа ферментов к сахарам, захваченным в клетках, которые облегчают производство этанола (первого и второго поколения) и экстракцию других биопродуктов.
«Как только мы определили эту характеристику накопления сахара на модельном растении, мы перенесли ее на сахарный тростник, увеличение урожая которого является целью нашего исследования. В стеблях сахарного тростника наблюдалось увеличение содержания сахарозы примерно на 15%, а также других сахаров, таких как глюкоза и фруктоза, тоже присутствующих в растении: как в соке, так и в свежих растительных тканях», — пояснил исследователь Embrapa Хьюго Молинари.
Команда наблюдала 200-процентное увеличение содержания сахара в листьях тростника.
«Мы также провели тесты, чтобы увидеть, влияет ли ген на улучшение осахаривания, то есть превращения целлюлозы в промышленный сахар, и мы наблюдали увеличение примерно на 12%», — добавил исследователь.
В качестве преимуществ Cana Flex II Молинари назвал повышение эффективности производства биоэтанола. То есть открыт сорт, подчеркнул ученый, более подходящий для промышленной переработки.
«В 2020–2021 годах предполагаемый общий объем производства сахара в мире составлял 188 млн тонн, при этом на Бразилию приходилось 39 млн тонн, что эквивалентно 21% мирового производства», — сообщил Молинари.
Еще одним моментом, отмеченным исследователем, является вклад выращивания сахарного тростника в более чистую энергетическую матрицу.
«Сегодня мы знаем, что более 45% бразильской энергетической матрицы являются возобновляемыми, и что доля сахарного тростника в этих возобновляемых источниках составляет более 30%», — заявил он.
По словам ученого, хотя трансгенные технологии продолжают оставаться важной стратегией для решения многочисленных проблем в сельском хозяйстве и повышения ценности видов, геномное редактирование, выполняемое с помощью таких методов, как CRISPR, позволяет более точно и быстро манипулировать ДНК.
«Технология CRISPR позволила демократизировать использование биотехнологии в сельском хозяйстве не только с точки зрения большего числа компаний и учреждений, участвующих в разработке продуктов, поступающих на рынок, но и с точки зрения получения выгоды от большего числа представляющих интерес видов», — объяснил Молинари.
По его словам, предполагаемая стоимость разработки трансгенного растения составляет почти $136 миллионов, и от 30% до 60% этой суммы предназначено для этапов дерегулирования.
По мнению заместителя руководителя отдела исследований и разработок Embrapa Agroenergia Бруно Лавиолы, новые сорта сахарного тростника с использованием технологии CRISPR — это действие на переднем крае знаний.
«Эти сорта — только начало и прокладывают путь для разработки и доставки в производственный сектор других сортов с характеристиками, которые напрямую повлияют на урожайность сахарного тростника и снизят производственные затраты», — заявил он.
Источник: rossaprimavera.ru
