В конце сентября недалеко от Вероны высадили сорт Шардоне с отредактированными генами для устойчивости к ложной мучнистой росе, на очереди - сорт для проссеко.
В ходе эксперимента было посажено пять растений винограда, несущих целевую мутацию, которая дает способность защищаться от ложной мучнистой росы без помощи пестицидов. По крайней мере, на это надеются исследователи из академического спин-оффа EdiVite, которые разработали растения путем редактирования генов и получили разрешение от соответствующих органов на проверку их эффективности в реальных условиях, рассказывает Анна Мелдолези в статье, опубликованной в издании Le Scienze (итальянская редакция Scientific American).
«Это первое полевое испытание с отредактированными виноградными лозами в Европе», - говорит Сара Зенони, которая преподает сельскохозяйственную генетику в Университете Вероны и является одним из партнеров-основателей EdiVite.
Испытание началось на участке площадью 250 квадратных метров, принадлежащем университету. Затем в ближайшие месяцы эксперимент будет расширен на второй участок в районе Падуи. Через пару лет отредактированных лоз станет 30, наряду с таким же количеством немодифицированных лоз, которые будут служить контролем. «Если все пойдет хорошо, в 2025 году мы соберем первые данные о восприимчивости к ложной мучнистой росе, которая в теплице оказалась низкой, и у нас уже должно быть несколько гроздей винограда для тестирования. Затем в 2026 году мы рассчитываем перейти к виноделию», - прогнозирует Зенони.
Это второе полевое испытание, разрешенное в Италии для растений, ДНК которых была подвергнута генному редактированию. Оно следует за зеленым светом, который был дан Миланскому университету для отредактированного риса всего несколькими месяцами ранее, что вселяет надежду, что будущие заявки от других групп найдут эффективный процесс авторизации.
Виноградная лоза – культовое растения Италии. «Сокращение пестицидов, используемых в виноградарстве, является важным направлением. Новые геномные методы (NGT) позволяют нам делать это, сохраняя типичность, сохраняя генетическую идентичность лоз нетронутой», - утверждает президент Итальянского общества сельскохозяйственной генетики Сильвио Сальви.
Достаточно сказать, что виноградарство потребляет 41% фунгицидов, используемых в европейском сельском хозяйстве, несмотря на то, что занимает всего 2 процента посевных площадей в Европе. Вот почему итальянские исследования по отредактированным виноградным лозам начинают восприниматься благосклонно самыми дальновидными производителями вина, крупными фермерскими ассоциациями и некоторыми политиками.
«Привлечение фундаментальных исследований в эту область требует знаний, накопленных за годы. В этом случае решающее значение имели секвенирование генома виноградной лозы и функциональное изучение ее генов, а также навыки, приобретенные в процессе выращивания растительных тканей», - объясняет Марио Пеццотти, который построил важную часть своей карьеры в качестве сельскохозяйственного генетика в Вероне и является одним из партнеров-основателей EdiVite.
«Мы решили начать с сорта Шардоне именно потому, что он хорошо восстанавливается, а также потому, что имеет международное значение. Однако при наличии соответствующих разрешений мы были бы готовы к полевым испытаниям других отредактированных сортов, начиная с Глера, который используется для просекко, и других характеристик, прежде всего защиты от мучнистой росы», - добавляет Зенони.
Инактивация генов восприимчивости к болезням представляется предпочтительной стратегией по сравнению с вставкой генов устойчивости, заимствованных у диких виноградных лоз, поскольку это позволяет избежать конкуренции между хозяином и патогеном, что потенциально обеспечивает более длительную защиту. В случае недавно начатого испытания стратегия заключалась в использовании генетических ножниц CRISPR для удаления нескольких букв в гене DMR6, который подавляет выработку молекулы (салициловой кислоты), которая важна для иммунной защиты растения.
Небольшой делеции достаточно, чтобы нарушить рамку считывания целевого гена, и это позволяет виноградной лозе превентивно и интенсивно защищать себя.
«Возможно, это также помогает защитить виноградные лозы от других патогенов; мы попытаемся проверить это в ходе испытания», - объясняет Зенони. Никакой чужеродной ДНК не пришлось вводить в растение, чтобы вызвать эту целевую мутацию. В результате виноградные лозы не являются трансгенными и попадают в категорию, которая должна быть освобождена от ограничений, применяемых к ГМО в ЕС, согласно предлагаемому нормативному обзору, обсуждаемому в Брюсселе.
«Нам повезло встретить производителей, работающих в нашем регионе, заинтересованных в науке и свободных от предубеждений, которые хотели увидеть, что мы делаем, поверили в нас и решили инвестировать в итальянские ноу-хау. Благодаря этому сотрудничеству в 2020 году родилась компания EdiVite», - вспоминает Зенони.
Объединяя виноградарство, энологию и биотехнологию, Университет Вероны предоставляет молодым исследователям возможность развивать ценный набор навыков.
