Человек, Создатель
 

1 января Управление по охране новых сортов растений Министерства сельского хозяйства Китая выдало «свидетельства о рождении» двум новым видам растений, Bioroad Pearl 18 и Bioroad Pearl 216, которые были созданы путем гибридизации хромосом гороха и кукурузы. Достижения - лишь два из многих, на которые китайские ученые могут претендовать, поскольку страна утвердилась как пионер в технологии гибридизации хромосом.

Семейное древо

В прошлом заявления о скрещивании двух видов из таких далеких семейств растений встречались с насмешками. Общепризнанным принципом является то, что отдаленная гибридизация всегда вызывает бесплодие. Тем не менее, китайский ученый Чжу Пейкун, основатель и главный научный сотрудник Shenzhen Bioroad Biotechnology Co., Ltd. в Шэньчжэне, провинция Гуандун в Южном Китае, доказал, что это неверно.

В последние годы эксперты из шанхайского университета Фудань и Гонконгского университета доказали, что горох и кукуруза действительно были успешно скрещены с новым сортом сельскохозяйственных культур после проведения иммуноэлектрофорезного анализа образцов Bioroad. Это ознаменовало официальную заря новой эры, в которой человек может модифицировать любую зерновую культуру.

Фотографии флуоресцентной визуализации гибридизации in situ

Действие хромосом между горохом и кукурузой ясно показало, что хромосомы двух культур были успешно объединены для получения нового типа хромосом.

Чжу, предшественник гибридизации высших растений, начал свои исследования в этой области в 1982 году. Вначале он хотел скрестить капусту и чеснок, которые также имеют отдаленное родство. Он надеялся защитить капусту от тли, заставив ее пахнуть чесноком.

После окончания биологического факультета в университете Фудань он продолжал преподавать в своей alma mater. С 1986 года он проводил исследования в Университете Миннесоты в США и Гонконгском университете науки и техники. Он вернулся на материковую часть Китая в 2001 году. В тот год он совершил прорыв в гибридизации хромосом путем скрещивания высших растений разных видов. В 2011 году издательский дом «Шаньдун» опубликовал свою книгу «Гибридизация хромосом на высших растениях», научную информацию о технологии гибридизации хромосом.

Биотехнологический прорыв

В прошлом гибридизация обычно происходила между различными разновидностями одного и того же вида. Исследования Чжу сосредоточены на введении хромосомы одного вида растений в клетки другого, отдаленного вида, чтобы получить новый тип растения с гибридизированной хромосомой. Теоретически, с помощью этой технологии люди могут скрещивать любые два вида высших растений для получения нового сорта растений.

Чжу сказал, что путем скрещивания сельскохозяйственных культур с растениями, которые имеют более высокую устойчивость к засухам или засоленным средам, таким как пыльца и верблюжий колючек, ученые могут создавать новые культуры, которые можно выращивать на засоленных или даже слабощелочных землях. Скрещивание высокопитательных культур с высокопродуктивными культурами может дать новые высокоурожайные и питательные новые культуры, как это было в случае гибридизации льна и кукурузы.

До настоящего времени Чжу создал более 100 новых культур, объединив такие пары, как горох и кукуруза, пшеница и кукуруза, сорго и рис, кукуруза и рис, а также кукуруза и пшеница. К 2009 году министерство сельского хозяйства уже выдало сертификаты на новые сорта растений для своих сростков риса-кукурузы и пшеницы-кукурузы.

Биохимический анализ льняной кукурузы, выращенной в провинции Шэньси на северо-западе Китая, показал, что содержание ее олеиновой кислоты, обычного мононенасыщенного жира в рационе человека, увеличилось на 26,81 процента, что выше, чем у обычной кукурузы, что представляет собой значительное улучшение по сравнению с Пищевая ценность кукурузы.

Существует три основных способа создания нового сорта растений: опыление, слияние клеток и гибридизация хромосом. Опыление может быть достигнуто между разными сортами одного и того же вида растений, такими как разные сорта риса; и между различными видами или родами, такими как яблоки и груши. Слияние клеток происходит, когда протопласты растений разных видов или семейств искусственно объединяются внутри клетки, после чего клетку растения затем культивируют и выращивают в полноразмерное растение.

В 1972 году американский ученый Питер С. Карлсон слил протопласты двух сортов табака - Nicotiana glauca и Nicotiana langsdorfii - чтобы создать гибрид этой пары, однако не было доказательств того, что хромосомы в клетках были гибридизованы.

Технология гибридизации хромосом отличается от половой гибридизации тем, что она напрямую вводит новые хромосомы или их фрагменты в клетки рецепторов для смешивания с существующими хромосомами, что, в свою очередь, приводит к образованию новой гибридной хромосомы.

Чжу сказал, что хотя синтетическая хромосома принадлежит к эукариотам самого низкого уровня, технология все еще является важной вехой в синтетической биологии.