Новый ген патогена пшеницы поможет разрабатывать сорта, устойчивые к грибковым заболеваниям

Австралийские и европейские исследователи обнаружили ген в распространенном патогене пшеницы, который может помочь оптимизировать селекцию устойчивых к болезням этой сельхозкультуры, сообщает сайт phys.org 

Исследователи из Центра по борьбе с сельскохозяйственными культурами и болезнями (CCDM), Университета Кертина совместно с сотрудниками CSIRO, Института Макса Планка Германии и Университетом Невшателя Швейцарии обнаружили изменчивый генетический элемент в патогене грибка пшеницы, вызывающем септориозную пятнистость (SNB) пшеницы.

Выяснилось, что этот элемент обладает способностью контролировать выработку Tox1 — токсичной молекулы, вырабатываемой патогеном после заражения и ответственной за серьезный ущерб сортам пшеницы.

Команда также обнаружила, что этот генетический элемент различается по количеству продукции Tox1 в штаммах патогенов из разных регионов, помогая селекционерам определять приоритетность удаления гена в зависимости от окружающей среды, на которую они нацелены.

Доктор Эван Джон, исследователь CCDM, сказал, что он помог обнаружить этот элемент в рамках своего докторского проекта. Это произошло после того, как ученые заметили, что австралийская версия патогена пшеницы вырабатывает гораздо более высокие уровни Tox1, чем большинство других штаммов грибов, собранных в Северном полушарии.

«Заметив вариацию Tox1, я собрал данные о геноме патогена из образцов грибов, собранных в разных странах, чтобы выяснить, почему это происходит», — сказал Эван Джон. – «Затем я смог точно определить и охарактеризовать генетический элемент, который позволил патогену вырабатывать высокие уровни Tox1. Это было широко распространено среди австралийских грибковых штаммов болезни, но на низком уровне у большинства штаммов США и Европы. Патоген эволюционировал в австралийских условиях, мы можем настоятельно рекомендовать удалить чувствительный к токсину ген пшеницы Snn1 из австралийских селекционных линий, чтобы вывести устойчивую пшеницу, подходящую для местных регионов».

Доктор Кар-Чун Тан, руководитель проекта CCDM, сказал, что это важное открытие, поскольку оно объясняет чрезвычайную сложность селекции устойчивой к болезням пшеницы.

«Обнаружение генетического элемента помогает объяснить огромную изменчивость в производстве токсичных молекул, которая существует в полевых условиях — независимо от того, является ли этот патоген причиной септориозной пятнистости или других заболеваний», — отметил доктор Тан.

У ученых появилась возможность отслеживать генетический элемент, вызывающий изменчивость патогена. Такой мониторинг позволит консультировать селекционеров по генетически значимым изолятам SNB для использования при скрининге их линий пшеницы на устойчивость к септориозной пятнистости. В свою очередь, это позволит фермерам меньше вносить фунгицидов и повысить урожайность.

Профессор Марк Гибберд, директор CCDM, сказал, что результаты этого исследования демонстрируют важность совместного инвестирования Curtin и GRDC в механизмы развития болезней сельскохозяйственных культур в Австралии.

«Благодаря этому результату у нас теперь есть возможность оптимизировать будущие исследования и разработки, чтобы еще больше расширить наши знания о взаимодействии растений и патогенов, а также работать как с мировым исследовательским сообществом, так и с австралийскими селекционерами, чтобы продолжать сводить к минимуму угрозу болезней для производства зерна», — прокомментировал профессор Гибберд.

Источник: www.agroxxi.ru