Исследователи Университета штата Пенсильвания создали сорт какао, который в лабораторных условиях оказался на 42% менее восприимчивым к чёрной гнили. Эта болезнь, вызванная патогеном Phytophthora, ежегодно снижает мировую урожайность культуры примерно на 30% и ставит под угрозу доходы миллионов фермеров.
Изменения климата усложняют ситуацию. Колебания температуры, влажности и осадков создают благоприятные условия для распространения инфекции.
Минимальные изменения в геноме
Учёные объединили генетическое редактирование с традиционным скрещиванием. Они работали с геном TcNPR3, который обычно сдерживает иммунную систему растения. Изменение всего двух нуклеотидных основ из примерно 450 миллионов частично активировало естественную защиту какао.
Профессор Марк Гиллитинан отметил, что такой подход снизил уровень заболевания примерно на 42% в лаборатории. После редактирования применили скрещивание, чтобы убрать трансгенный материал и чужеродную ДНК. Растения сохранили полезную мутацию, но не содержат посторонней ДНК.
Полученные растения не считаются генетически модифицированными организмами по подходам регулирования в США и Европейском Союзе. Для определённых признаков, полученных через генетическое редактирование, их трактуют аналогично традиционной селекции.
Полевые испытания и коммерческие планы
Лабораторные результаты требуют подтверждения в реальных условиях. Исследователи уже проводят полевые испытания совместно с Министерством сельского хозяйства США на Гавайях и в Пуэрто-Рико.
Пенсильванский университет заключил лицензионное соглашение с биотехнологической компанией AgroNetica. Она получила коммерческие права на растения с мутацией устойчивости. Компания планирует продолжить тестирование, расширить производство и поставлять сорта фермерам в странах выращивания какао.
Устойчивость к болезням — лишь одно из направлений. AgroNetica также работает над повышением устойчивости к жаре и засухе, уменьшением накопления кадмия, созданием более компактных деревьев, сокращением времени до первого урожая и сортами без кофеина. Эти характеристики остаются целями дальнейших исследований.
Марк Гиллитинан и Сиела Максимова продолжают изучать свойства, связанные с устойчивостью к климатическим изменениям и продуктивностью. Максимова подчеркнула, что разработка новых сортов должна вестись постоянно, поскольку меняются как условия, так и болезни, с которыми сталкиваются фермеры.
