Рис с пониженным содержанием кадмия: одна правка в гене снизила токсин на 48%
AI Изображение создано с помощью ИИ и носит иллюстративный характер
Кадмий — токсичный тяжёлый металл, канцероген, который накапливается в почве из-за промышленности и урбанизации. Рис впитывает его активнее других злаков, и для почти половины населения Земли он становится главным источником кадмия в рационе. Учёные давно искали способ снизить его содержание, но прежние методы либо уменьшали урожайность, либо нарушали поступление полезных элементов. Об этом сообщает издание Phys.org.
Группа исследователей из Университета Окаямы (Япония) и Института генетики и биологии развития Китайской академии наук применила технологию точного редактирования оснований. Они создали более 1600 линий риса с редактированным геном и отобрали варианты с наименьшим накоплением кадмия. Лучший результат дала замена одной аминокислоты — изолейцина на треонин в позиции 441 белка OsNramp5.
В полевых испытаниях на загрязнённой кадмием почве концентрация металла в буром рисе снизилась с 0,14 мг/кг до 0,07 мг/кг — на 48%. При этом урожайность и содержание железа, марганца и цинка не изменились. Оказалось, что мутация усилила предпочтение транспортера к цинку: цинк накапливался в корнях и конкурировал с кадмием при переносе в побеги и зёрна.
«Мы работаем над проблемой кадмия в рисе более 20 лет, — рассказал руководитель исследования Цзянь Фэн Ма. — Поскольку OsNramp5 переносит и эссенциальные металлы, мы стремились изменить его селективность, а не отключать ген полностью». Результаты опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Новый аллель OsNramp5I441T может ускорить создание сортов риса с низким содержанием кадмия, пригодных для выращивания на слабо загрязнённых почвах без потери урожайности и питательной ценности.
