Отредактированный с помощью CRISPR сахарный тростник разработали в Бразилии
Ученые из Embrapa Agroenergia в Бразилии разработали первые сорта сахарного тростника, отредактированные с использованием технологии редактирования генов CRISPR. Отредактированные сорта сахарного тростника называются Cana Flex I и Cana Flex II. Соответствующими отличительными особенностями являются более легкая усвояемость клеточных стенок и более высокая концентрация сахарозы в тканях растений.
Отредактированные растения считаются нетрансгенными или не содержащими ДНК в соответствии с Нормативной резолюцией № 16 (RN № 16) Национальной технической комиссии по биобезопасности (CTNBio), выпущенной 09.12.2021. В обеих разработках использовался CRISPR (короткие палиндромные повторы с регулярными интервалами), получивший Нобелевскую премию, революционный метод манипулирования генами, открытый в 2012 году.
Они отвечают на одну из самых больших научных задач в секторе сахарного тростника — легкий доступ ферментов к сахарам, захваченным в клетках, что облегчает производство этанола (первое и второе поколение) и лучшее извлечение других биопродуктов.
Также читайте: В Китае выросло производство говядины и молока
В случае с Cana Flex I технология CRISPR заставила замолчать ген, ответственный за жесткость клеточной стенки растения, чтобы повысить ее «усвояемость». Это означает, что процесс ферментативного гидролиза — химический процесс, при котором соединения извлекаются из растительной биомассы, — более эффективен.
Второй сорт, Cana Flex II, был создан путем подавления гена в ткани сахарного тростника. В результате исследователи добились значительного увеличения производства сахарозы в стеблях растений.
«Как только мы обнаружили эту характеристику накопления сахара, мы перенесли это знание на урожай сахарного тростника, который является целью нашего исследования», — объясняет исследователь Embrapa Хьюго Молинари.
По его словам, они наблюдали на 15% больше сахарозы в стебле сахарного тростника и на 200% в листьях. Исследование также выявило более высокую концентрацию других сахаров, таких как глюкоза и фруктоза, как в соке, так и в тканях растений.
«Мы также провели тесты, чтобы увидеть, влияет ли ген на улучшение осахаривания, то есть превращения целлюлозы в промышленный сахар. И снова мы наблюдаем рост примерно на 12%», — сказал Молинари.
По словам Молинари, основными преимуществами Cana Flex II являются более высокая эффективность для производства биоэтанола, лучшие сорта для промышленных целей, лучшая усвояемость для корма для животных и большая добавленная стоимость для сектора в целом.
В 2020/2021 году общий объем производства сахара в мире составил 188 млн тонн, при этом на Бразилию пришлось 39 млн тонн, что эквивалентно 21% мирового производства сахара.
Источник: Бразильская корпорация сельскохозяйственных исследований Embrapa
Фото: Хьюго Молинари
