Две группы исследователей в области биотехнологии объявили, что им удалось ввести чужеродные гены в геном кукурузы, что является одной из главных целей современной агрономической науки.
Фирма "Dekalb Genetics Corps", которая занимается производством семян, и исследовательская группа, в состав которой входят представители Министерства сельского хозяйства США и фирма "Monsanto Co" объявили, что им удалось получить генетически модифицированную кукурузу, сохранившую свою плодовитость и способную передавать новые гены своему потомству.
Это достижение открывает новые перспективы улучшения сортов кукурузы, которая является главной зерновой культурой США, с целью повышения их устойчивости к болезням, засухе и гербицидам, не говоря уже о повышении пищевой и кормовой ценности.
Подобное объявление было уже сделано в январе текущего года фирмой "Biotechnica Int. Inc.". Однако, в отличие от фирмы "Decalb" и исследовательской группы Министерства сельского хозяйства США и фирмы "Monsato", фирма "Biotechnica" не уточнила каким способом и какие гены были введены в геном кукурузы.
Значение этого достижения для других сельскохозяйственных культур.
Успешное введение новых генов в геном кукурузы имеет очень важное значение для других сельскохозяйственных культур, таких как пшеница и рис. До настоящего времени подобные операции удавалось успешно проводить только с растениями семейства двусемядольных, которые при прорастании формируют две семядоли. К этому семейству принадлежат томаты и табак, которые и явились объектом многочисленных генетических манипуляций.
Что же касается кукурузы, то это культура, точно так же, как и пшеница, рис и т.п., принадлежит к семейству однодольных, которые при прорастании формируют только одну семядолю. До последнего времени генетические манипуляции с представителями этого семейства оставались безуспешными. Исследователям удавалось внедрить в их геном новые гены, однако им не удавалось обеспечить передачу этих генов по наследству.
Генная пушка
Исследователи фирмы "Decalb" использовали специальную "генную пушку", с помощью которой они "выстреливали" микроскопическими "пушечными ядрами" и клетки кукурузы, культивируемые in vitro.
Эти снаряды несли в себе ген, придающий устойчивость к гербициду биалафос. Затем клетки, содержащие этот ген, идентифицировались по выживаемости после обработки биалафосом. После чего они проращивались как обыкновенная кукуруза до получения семян, которые также проявили устойчивость к этому гербициду.
Ген устойчивости к биалафосу был выбран из-за простоты выявления его содержания в растениях. В США он не имеет заметного экономического значения, так как в этой стране биалафос не применяется. Однако, по утверждению Томаса Райса, научного работника фирмы "Decalb", этот гербицид применяется в Европе.
Фирма "Decalb" проводила эти исследования в лаборатории в Гротоне (штат Коннектикут), которая ранее принадлежала фирме "Pfilzer Inc". В начале года фирма "Decalb" выкупила ЗО % акций, которые принадлежали фирме "Pfilzer" в совместном предприятии "Decalb-Pfilzer Genetics".
Введение в геном кукурузы маркерных генов
Исследовательская группа Министерства сельского хозяйства США и фирмы "Monsanto", работавшая в лаборатории, расположенной в Олбани (штат Калифорния), также использовала подобную технологию для внедрения новых генов в культуру клеток кукурузы, выращенную в лаборатории фирмы "Monsanto" в Сент-Луисе. Исследователям удалось ввести в геном кукурузы два маркерных гена. Первый из этих генов обеспечивает рост клеток в присутствии ингибитора, а второй, полученный из светлячка, обеспечивает слабое свечение, регистрируемое специальными фотодетекторами.
Клетки, содержащие оба этих гена, проращивались до зрелости и опылялись. Полученные в результате этого семена высевались в теплице. Как показали фотодетекторы, примерно половина из них имела ген светлячка.
Речь идет о крупном научно-техническом прорыве. Однако ученые сохраняют осторожность. Пройдет еще несколько лет, прежде чем сельское хозяйство получит генетически модифицированные семена. Исследователи должны не только ввести в геном сельскохозяйственных культур нужные гены, но и убедиться в том, что это не приведет, например, к снижению урожайности или других важных характеристик. По мнению Томаса Райса, потребуется еще несколько сезонов полевых испытании, прежде чем будет получен генетически модифицированный гибрид кукурузы, пригодный для коммерческого использования.