L'un des facteurs les plus importants qui réduisent le rendement des plantes est le manque d'humidité. Dans les conditions du changement climatique, la sécheresse et la salinisation des sols vont augmenter. À cet égard, les scientifiques recherchent des moyens d'augmenter la résistance au stress des plantes.
Des biologistes de l'Université d'État de Tomsk, ainsi que des collègues de l'Institut de cytologie et de génétique de la branche sibérienne de l'Académie russe des sciences et de l'Institut de physiologie de l'Académie russe des sciences, le font en utilisant des technologies d'édition génomique, rapporte site officiel de l'Université d'État de Tomsk.
Ils modifient les agrobactéries et, avec leur aide, confèrent aux plantes de nouvelles propriétés.
– L'agriculture moderne est confrontée à une baisse des rendements des cultures due à de nombreux facteurs environnementaux défavorables. La pénurie d'eau, entraînant la sécheresse et la salinisation des sols, devient un problème mondial, - déclare Marina Efimova, chercheuse au Département de physiologie végétale, biotechnologie et bioinformatique de l'Institut biologique TSU. – Auparavant, la résistance des plantes était augmentée par des méthodes de sélection, mais il s'agit d'un processus de longue haleine, qui, comme le génie génétique classique, est inférieur en efficacité à l'édition du génome.
Le développement du génie génétique et des méthodes d'édition génomique a permis de modifier les gènes végétaux responsables de leur résistance aux facteurs de stress. Le projet de biologistes, mis en œuvre avec le soutien du programme Priorité 2030, vise à trouver des gènes régulateurs clés qui déterminent la tolérance des plantes à la sécheresse, à la salinité et aux températures néfastes. Les biologistes utilisent le système d'édition CRISPR/Cas9 comme outil pour désactiver les gènes.
Une série d'expériences a été réalisée par des scientifiques sur la plante Arabidopsis thaliana - il s'agit d'un objet modèle classique pour la recherche, la soi-disant "plante Drosophile".
Les bactéries elles-mêmes ne modifient pas les traits économiquement précieux de la plante, mais en pénétrant dans les plantes par le tube pollinique, elles transmettent une séquence d'ADN qui introduit une mutation dans le gène végétal choisi par le chercheur. Les graines qui mûrissent après "trempage" sont déjà différentes de la plante mère. De cette manière, il est possible de contrôler les gènes impliqués dans la manifestation des réponses des plantes à diverses influences stressantes ou de modifier toute autre propriété. Les chercheurs prévoient de mener des tests sur des plants de colza et de lin.
Ajoutons que cette étude est pionnière - il n'y a actuellement que quelques rapports sur l'édition du génome chez le riz, le blé et la tomate.