В рамках программы развития генетических технологий (национальный проект «Наука и университеты») на базе Отделения «Курчатовский геномный центр ИЦиГ СО РАН» в 2020 году создан Центр коллективного пользования в области клеточных технологий и геномного редактирования растений (ЦКП КТиГР).

Основные направления работы ЦКП КТиГР — ускорение и повышение эффективности процесса селекции сельскохозяйственных растений, разработка новых молекулярных маркеров для хозяйственно-ценных признаков зерновых и зернобобовых культур и получение сортов с заданными свойствами. В настоящее время в центре работают с такими культурами как яровая и озимая пшеница, ячмень, соя, картофель.

Для сокращения сроков создания сортов сельскохозяйственных растений сотрудники Института цитологии и генетики СО РАН привлекают молекулярные маркеры и используют современные биотехнологические подходы для быстрого отбора нужных образцов; создают линии пшеницы и ячменя, улучшенные по комплексу признаков, в том числе адаптивные к суровым сибирским условиям.

В настоящий момент созданные по ускоренной технологии линии яровой мягкой пшеницы и ячменя проходят испытания в селекционных питомниках, для отбора лучших вариантов по хозяйственно-ценным признакам. Кроме того, в центре проводятся работы по получению пшеницы с высоким содержанием цинка и железа, регулярно проводится анализ содержания 13 микро- и макроэлементов в зерне пшеницы у селекционных и коллекционных образцов мягкой м твердой пшеницы; выявлены новые генетические локусы, ассоциированные с содержанием в зерне железа, марганца и кальция, созданы генетические модели селекции пшеницы на повышенное содержание 7 микро- и макроэлементов.

Важнейшим направлением деятельности ЦКП КТиГР является получение генетических линий растений методом геномного редактирования на основе системы CRISPR/Cas. Этим методом получены линии картофеля, не накапливающего сахаров при хранении при низких температурах; пленчатые отечественные сорта ячменя переведены в голозёрные формы и получены линии мягкой пшеницы, с ускоренным колошением.

Картофель, не накапливающий сахаров при хранении на холоде и не чернеющий при приготовлении чипсов, востребован пищевой промышленностью, а использование голозёрного ячменя вместо плёнчатого может снизить затраты на технологическую обработку зерна и сохранить больше ценных питательных веществ, часть которых обычно теряется при шелушении.

Центр оснащён высокотехнологическим оборудованием. Генная пушка обеспечивает доставку генов, ДНК, РНК и белков в клетки растений. Установлен комплект спектрального оборудования, включая атомно-абсорбционный спектрометр Analytik Jena ContrAA 800 D и систему микроволновой пробоподготовки последнего поколения Milestone Ethos Easy, позволяющими определять содержание 70 микро- и макроэлементов в растительных тканях различного происхождения. В центре имеется также набор климатических камер для выращивания растений, способных поддерживать стабильные микроклиматические условия и позволяющих моделировать различные спектры освещения. Инфраструктура и современная материальная база ЦКП позволяют проводить полный цикл работ по генетической трансформации и регенерации из культуры ткани in vitro до получения взрослых растений различных сельскохозяйственных культур, выращивание которых требует разных условий освещения, влажности и температуры.

Помимо основных направлений работ, оборудование и помещения ЦКП используются для проведения курсов повышения квалификации с целью подготовки высококвалифицированных кадров в области биотехнологий в селекции растений.

Услуги ЦКП КТиГР настолько востребованы, что работы расписываются заранее, обычно на год вперёд.

Источник: ИЦиГ СО РАН.