Odkryto geny odpowiedzialne za kolce u roślin. Odmiany bezkolcowe będą łatwiejsze do wyhodowania i korzystniejsze dla rolników

Kolce pełnią różnorodne funkcje w świecie roślin. Chronią miękkie tkanki łodyg, liści czy owoców przed roślinożercami. Dodatkowo mogą pomagać w gromadzeniu wody, rywalizacji o światło z innymi roślinami, a nawet w przemieszczaniu się nasion. Przykładem są jeżyny z kolcami na łodygach, osty mające kolce na liściach i łodygach oraz kasztanowce i kasztany jadalne z kolczastymi owocami. Kolce występują także u roślin uprawnych, takich jak róże czy niektóre odmiany bakłażanów.

Międzynarodowy zespół naukowców postanowił zbadać, dlaczego różne rośliny, żyjące w odmiennych środowiskach i klimatach, wykształciły podobną cechę – kolce. Przeprowadzone badania wykazały, że za obecność kolców odpowiada jedna grupa genów – LOG (LOnely Guy, „samotny facet”). Geny te są obecne we wszystkich roślinach, począwszy od mchów.

Badania zostały przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Badawczego ds. Zachowania i Poprawy Agroróżnorodności na Politechnice w Walencji (Hiszpania) oraz Laboratorium Cold Spring Harbor w Nowym Jorku (USA). W projekcie uczestniczyło również 19 innych instytucji z różnych krajów, w tym z Francji, Kanady, Niemiec i Wielkiej Brytanii. Wyniki tych badań opublikowano w czasopiśmie Science.
Naukowcy wykorzystali techniki mapowania genomu oraz wyniki niemal dekady eksperymentów krzyżowania roślin. Odkryli, że geny LOG, które biorą udział w syntezie cytokinin – białek kluczowych dla wzrostu i rozwoju roślin – są odpowiedzialne za tworzenie kolców. Zauważono, że odmiany bakłażanów z mutacją w genie LOG rosną bez kolców.

Następnie, wykorzystując technikę edycji genów CRISPR/Cas, naukowcy usunęli kolce z kilku gatunków roślin dzikich i uprawnych. Udało im się także wyhodować pozbawione kolców róże.
Badacze z Politechniki w Walencji (UPV) uważają, że opracowana przez nich metoda manipulacji genowej może przynieść ogromne korzyści w rolnictwie. Zaznaczyli, że choć kolce są skuteczną ochroną przed roślinożercami, to kolczaste gatunki są trudniejsze i droższe w uprawie.
– Wyeliminowanie kolców ułatwiłoby pielęgnację roślin i zbiór plonów oraz zmniejszyłoby ryzyko obrażeń u pracowników – powiedział dr Jaime Prohens, genetyk z Instytutu Ochrony i Poprawy Agrobioróżnorodności UPV, współautor badania. Dodał, że zastosowanie technik genetycznych zmniejszyłoby również koszty produkcji i zwiększyło przychody rolników.