Скоро фермеры смогут выращивать томаты, собранные в гроздья, как виноград, в хранилище, на крыше небоскреба или даже в космосе. Это если группа новых генно-отредактированных культур окажется такой же урожайной, как и первая партия.
Основной целью этого нового исследования является создание более широкого спектра сельскохозяйственных культур, которые можно выращивать в городских условиях или в других местах, не подходящих для выращивания растений, сказал профессор лаборатории Колд-Спринг-Харбор и исследователь HHMI Зак Липпман, возглавляющий лаборатория, которая разработала помидоры для городского сельского хозяйства.'
Эти новые растения томатов с отредактированными генами совсем не похожи на длинные лианы, которые вы могли бы найти растущими в саду на заднем дворе или на сельскохозяйственных полях. Наиболее примечательной особенностью являются их сгруппированные, компактные плоды. Они напоминают букет, в котором розы заменены спелыми помидорами черри. Они также быстро созревают, производя спелые плоды, готовые к сбору менее чем за 40 дней. И ты можешь их есть.
"Они имеют прекрасную маленькую форму и размер, они приятны на вкус, но, конечно, все зависит от личных предпочтений", - сказал Липпман.
Самое главное, они экологически чистые.
«Это демонстрирует, как мы можем выращивать урожай по-новому, без необходимости сильно вскапывать землю или добавлять избыточное количество удобрений, которые стекают в реки и ручьи», - сказал Липпман. «Вот дополнительный подход, чтобы помочь накормить людей на местном уровне и с уменьшенным углеродным следом».
Это хорошая новость для всех, кто обеспокоен изменением климата. Ранее в этом году Межправительственная группа экспертов ООН по изменению климата (МГЭИК) предупредила, что более 500 миллионов человек живут на землях, которые уже деградировали в результате обезлесения, изменения погодных условий и чрезмерного использования жизнеспособных пахотных земель. Есть надежда, что, перенеся часть бремени выращивания сельскохозяйственных культур в городах и других районах, отчаянное бесхозяйственное использование земли замедлится.
Городские сельскохозяйственные системы часто требуют компактных растений, которые можно размещать или штабелировать в ограниченном пространстве, например, при многоуровневом выращивании на складах или в переоборудованных контейнерах для хранения. Чтобы компенсировать урожайность, ограниченную пространством, городские фермы могут работать круглый год в условиях с контролируемым климатом. Вот почему выгодно использовать растения, которые можно быстро вырастить и собрать. Чем больше урожаев в год, тем больше еды, даже если используемое пространство очень мало.
Липпман и его коллеги создали новые помидоры путем точной настройки двух генов, контролирующих переключение на репродуктивный рост и размер растения, гены SELF PRUNING (SP) и SP5G, которые заставляли растение раньше прекращать рост и цвести и фрукты раньше. Но лаборатория Липпмана знала, что она может модифицировать сестринские гены SP только до определенной степени, прежде чем обменять вкус или урожай на еще более мелкие растения.
Когда вы играете с созреванием растений, вы играете со всей системой, и эта система включает в себя сахара, где они производятся, что такое листья, и как они распределяются, что относится к плодам», - сказал Липпман.
В поисках третьего игрока команда Липпмана недавно обнаружила ген SIER, который контролирует длину стеблей. Мутация SIER с помощью инструмента редактирования генов CRISPR и объединение его с мутациями в двух других генах цветения позволили получить более короткие стебли и чрезвычайно компактные растения.
Липпман совершенствует эту технику, опубликованную в последних выпусках Nature Biotechnology, и надеется, что другие вдохновятся попробовать ее на других плодовых культурах, таких как киви. Липпман считает, что, сократив урожай и урожай, сельское хозяйство может достичь новых высот.
"Я могу сказать вам, что ученые НАСА проявили некоторый интерес к нашим новым помидорам", - сказал он.
В то время как у первого корабля на Марс, вероятно, не будет собственной фермы, астронавты все еще могут проверить свои зеленые пальцы с урбанизированными космическими помидорами.