A Georgiai Egyetem Warnell Erdészeti és Természeti Források Iskola és a Franklin Művészeti és Tudományos Főiskola tudósai
Normál esetben erre 7-10 évet kellene várni. Eredményeikről a New Phytologist című tudományos lapban számoltak be.
„Az eddig publikált módszerek a korábbi virágzás elérésére következetesek nem voltak, de labormunka intenzívek igen.” – idézi C.J. Tsait, a Georgiai Egyetem Winfred N. „Hank” Haynes professzorát és a Georgia Kutatási Szövetség neves tudósát a Phys.org.
„Azonban a CRISPR módszerrel szerkesztve a virágzást elnyomó gént képesek voltunk a virágzási időt hét évről 3-4 hónapra, és az egész évig tartó fejlődését a virágzatnak pár napra csökkenteni.
Rhan Zhou, Tsai posztdoktori kutatótársa korábban a nemek megállapításán dolgozott a fűz- és nyárfáknál. Az ő tapasztalatát felhasználva döntött úgy a csapat, hogy a CRISPR szerkesztéssel változtatnak egy nőstény-specifikus nemváltó gént a nőnemű nyárfánál.
Ez a módszer úttörő jellegű lehet a fák kutatása terén, ahol a projektek több évtizedig is tartanak, ellentétben az élelmiszertermő növények kutatásával. Azzal, hogy lerövidítik az időt, mire egy fa termést hoz, a tudósok képesek lesznek kontrollált keresztezést végezni, és gyorsabban kiértékelni az így létrehozott egyedek tulajdonságait. Például ezzel a módszerrel olyan fákat lehet nemesíteni, melyek jobban bírják a szárazságot, vagy az extrém hőmérsékleteket, és ezek a tulajdonságok rövidebb idő alatt megmutatkoznak.
A mostani kísérletbe azért választották a nyárfát, mert potenciális bioenergiai vonatkozása van a termesztett fásszárúak között, és a DNS-üket korábban teljes egészében feltérképezte az Energiaügyi Hivatal – mondta el Tsai. Normál esetben a nyárfáknál évek telnek el, mire kiderül a fák neme.
„A rövidciklisú virágzás kiritkus és időszerű az évelő termesztett fásszárúak gyorsabb nemesítésének és genomikai szelekciójának lehetővé tételéhez” – tette hozzá Tsai.
A tudós és csapata még egy felfedezést tett a virágfejlődés kapcsán: a nőnemű nyárfák esetében nagyobb esély van az úgynevezett trimonoeciára, amikor ugyanazon a növényen hím, nőnemű és hímnős virágok vannak. Normál esetben a nyárfa kétlaki, azaz hím és nőnemű fák vannak. Azonban a felgyorsított virágzással Maria Ortega, Tsai erdei funkcionális genomikai laboratóriumának egyik tudományos főmunkatársa szokatlan hímivarú virágok fejlődését figyelte meg, vagy éppen teljes hím és nőivarú virágokét a nőnemű nyárfákon, melyeket a csapat tanulmányozott.
Még egy érdekes felfedezést tettek a CRISPR módszerrel létrehozott fákon a tudósok:
Azonban a tudósok megtalálták a módját, hogy blokkolják a virágzásért felelős gének ezen szakaszát, amivel szinte teljesen eltűnt a vattaszerű képlet a magokról.
Ugyan a módszerhez további kutatások szükségesek, de pozitív változást hozhat az allergiától szenvedők számára. „Ez biztosítja azt a molekuláris alapot, mely a szőrtelen magvak kifejlesztéséhez szükséges, amivel csökkenthető az allergének terjedése a városi területeken vagy az intenzíven kezelt faültetvényeken” – tette hozzá.
„Ez a munka sok új lehetőséget nyitott meg az alapvető szaporodásbiológiai tulajdonságok kutatására” – mondta Tsai. „A rövidebb időintervallum pedig több lehetőséget adhat a hallgatóknak saját kutatási projektjeikhez, ahelyett, hogy olyasmibe kezdenének bele, ami évekig vagy egy évtizedig tart, mire eredményt hoz.”
