Тополю змусять рости вище й швидше

Уперше повністю розшифровано генетичну послідовність тополі. 

Наслідком відкриття мають стати нові види біопалива, паперу й деревини. Перший справжній ГМ-ліс має вирости приблизно за 15 років. Хоча наука вже володіє вичерпними даними про ДНК безлічі найрізноманітніших істот — від бактерій до людини, у списку вивчених геномів досі з'явилися лише дві рослини — арабідопсис (Arabidopsis thaliana) у 2000 році, улюблений об'єкт усіляких експериментів біологів, і рис у 2004-му, передає Газета.ру

Тополя волосистоплода Populus trichocarpa стала третьою за хронологією, але не за значенням.

Тополя дуже швидко росте й широко використовується в паперовій, лісовій та деревообробній промисловості, тому й потрапила в поле зору генетиків. Крім того, очікувалося, що геном тополі порівняно невеликий. Щоправда, зрештою в геномі тополі виявилося понад 45 000 генів, що кодують білки (для порівняння: геном людини, як вважається сьогодні, містить близько 20 000 генів). Але все ж геном тополі через малу «сміттєву» частину порівняно компактний і включає 480 мільйонів одиниць нуклеотидів — у 40 разів менше, ніж у геномі сосни, наприклад, і в 6,7 раза менше, ніж у людини.

Аналіз тополиної ДНК виконали вчені з 8 країн, зокрема США, Канади, Швеції та Бельгії, результати їхніх праць найближчими днями опублікує журнал Science. ДНК для дослідження вилучили з тополь, що ростуть у басейні річки Ніскволлі в штаті Вашингтон.

Генетичний код тополі дослідники порівняли з різновидом арабідопсису, що має спільну з родом тополь «родовід». Як з'ясувалося, після того як еволюційні шляхи рослин розійшлися, тополя подвоїла свій геном.

Робота, на думку генетиків, має не лише академічне значення, а й дасть змогу створити відновлюване біологічне паливо та кращі за якістю папір і деревину.

Генетичні дані про рис уже використовуються для розроблення стійкіших і врожайніших сортів. Як писала «Газета.Ru», нещодавно виведено особливий водостійкий сорт рису, актуальний для районів, схильних до повеней.

Сьогодні тополю волосистоплоду все ще вважають «дикою», хоча й вирощують на деревину та целюлозу. Дослідники розраховують найближчим часом створити нові, повністю «одомашнені» різновиди тополі, «налаштованої» рости вище й швидше, вимагати менше води й поживних речовин, ніж будь-яке інше дерево, і краще опиратися хворобам та шкідникам.

Паралельно розпочнеться робота з виведення тополь — борців із глобальним потеплінням, які зможуть увбирати більше вуглекислого газу з атмосфери. Обіцяно, що перші результати стануть помітні вже за 3–5 років, а за 15 зашумлять справжні генномодифіковані тополині ліси.

Щоб створювати такі тополі, необхідно правильно відібрати потрібні гени. Наразі вчені вже виділили 93 гени, пов'язані із синтезом целюлози, геміцелюлози та лігніну, які формують стінки рослинних клітин.

Проблема екологічно чистого, на відміну від бензину, і потенційно невичерпного біопалива давно цікавить учених. На січень заплановано розшифровку геному сої Glycine max, головного потенційного джерела біопалива. Триває й вивчення генетики персикових та евкаліптових дерев із тими самими цілями. Тополя, яка відкрила частину своїх генетичних таємниць, тепер може стати перспективнішою з цього погляду.

На сьогодні виробництво біопалива з дерев визнано нерентабельним:

потрібні надто великі ділянки землі, а «врожай» — етанол, який отримують із целюлози, — виявляється невисоким. Розшифрування геному тополі має сприяти зусиллям в енергетичній сфері: генетично вдосконалені тополі міститимуть вищі пропорції целюлози та лігніну, які, у свою чергу, легше перетворити на етанол і глюкозу. В оптимальних умовах дерево здатне рости на 3–4 метри на рік і досягати зрілості вже за 4 роки.

До речі, Китай уже сіє цілі гаї генетично змінених тополь, яким не страшні комахи, щоб перешкодити поширенню пустель. Усього у світі тополі, за оцінками фахівців, займають близько 75 млн гектарів.

http://bayki.com/info/33714