Рахмангулов Руслан Султанович, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, лаборатория постгеномных исследований
190000, г. Санкт-Петербург, ул. Б. Морская, 42, 44
Ruslan S. Rakhmangulov, Cand. Sci. (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Postgenomic Research
42, 44 Bolshaya Morskaya Street, St. Petersburg 190000
Декоративные растения широко распространены и пользуются популярностью во всем мире. Для некоторых стран цветоводство имеет весомое экономическое значение. В России также имеются благоприятные перспективы для развития промышленного цветоводства. Поспособствовать этому может прорывной метод редактирования генов хозяйственно-ценных признаков растений CRISPR/Cas, который, таким образом, позволяет вывести растения за пределы потенциальной внутривидовой изменчивости и решить вопрос получения нетрансгенных модифицированных растений. В данной статье проведен анализ современного состояния селекции декоративных культур с помощью метода генетического редактирования CRISPR/Cas. Статьи были отобраны из базы данных Scopus. В результате поиска публикаций, посвященных 50 наиболее распространенным декоративным культурам, найдено 26 статей, посвященных генетическому редактированию с помощью системы CRISPR/Cas. Восемь из них посвящены редактированию генома петунии, по три публикации выявлено для фаленопсиса и ипомеи, по две – для дендробиума, горечавки, лилии, торении, и по одной – для хризантемы, каланхое, пуансеттии, табака обыкновенного. Отобранные статьи были разделены на три группы. В первую группу вошли работы, в которых проведены исследования по изучению механизмов регуляции генов полезных признаков, а также оптимизации метода CRISPR/Cas применительно к конкретной культуре. Во вторую группу были отнесены работы, направленные на изменение окраски цветков и листьев. К третьей группе были отнесены работы по увеличению продолжительности жизни цветка и получению растений с махровыми цветками. В обзоре представлены работы по оптимизации генетического редактирования генов у представителей семейства орхидные Orchidaceae Juss. Также отмечена перспективность применения генетического редактирования с помощью системы CRISPR/Cas, что может ускорить качественные преобразования геномов и повысить эффективность селекции, что особенно важно в современных условиях.
Ornamental plants are widespread and popular all over the world. Floriculture industry is of significant economic importance for some countries. Favorable prospects for the development of industrial floriculture were also noted for Russia. This can be facilitated by CRISPR/Cas, a breakthrough method of editing genes responsible for economically valuable traits of plants, which allows bypassing the limitations of the potential intraspecific variability of plants and solving the problem of obtaining non-transgenic modified plants. This article analyzes the current status of ornamental crop breeding using the CRISPR/Cas genetic editing method. The articles were selected from the Scopus database. A search encompassing 50 most common ornamental crops yielded the total of 26 articles on genetic editing using the CRISPR/Cas system, in particular: 8 articles featuring petunia; 1 per each crop on chrysanthemum, kalanchoe, poinsettia and tobacco; 2 per each on dendrobium, gentian, lily and torenia, and 3 per each on phalaenopsis and ipomoea. The found articles were divided into three groups. The first group includes works devoted to studies of mechanisms of genes controlling useful traits, as well as the optimization of the CRISPR/Cas method for a particular crop. The second group unites works aimed at modifying color of flowers and leaves. The third group includes works on increasing the life span of a flower and obtaining double flowers. The review offers the works on the optimization of gene editing in representatives of the orchid family Orchidaceae Juss. Also, it notes the prospects of gene editing by the CRISPR/Cas system, which can accelerate qualitative improvements in breeding and raise it effectiveness, it being especially important in present conditions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.