Устойчивые к фитофторозу американские каштаны укореняются в SUNY-ESF
Ученые Колледжа экологических наук и лесного хозяйства Университета штата Нью-Йорк (SUNY-ESF) выращивают первые американские каштаны, способные противостоять фитофторозу, который практически уничтожил это когда-то доминирующее дерево на востоке США.
Исследователи опубликовали три рецензируемые статьи, которые, наряду с продолжающейся работой, подтверждают, что их биотехнологическая работа с геном, происходящим из пшеницы, обеспечивает американскому каштану устойчивость к фитофторозу как минимум на уровне китайского каштана, который может сосуществовать с болезнью с минимальным ущербом.
Достижение цели
"Наша цель состояла в том, чтобы создать американский каштан, устойчивый к фитофторозу, как китайский каштан, и мы этого достигли", — заявил руководитель проекта профессор Уильям Пауэлл. "Листовые анализы и анализы мелких стеблей показывают это. Эти американские каштаны устойчивы к фитофторозу".
Знаковым этапом стало то, что трансгенные деревья, зараженные фитофторозом во время испытаний, оставались практически такими же здоровыми, как контрольные деревья, зараженные только водой.
Путь к возвращению в дикую природу
Следующий шаг — выбрать одну из 14 линий устойчивых трансгенных деревьев и подать заявку в федеральные агентства для строгого процесса проверки. Министерство сельского хозяйства США (USDA), Агентство по охране окружающей среды (EPA) и Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) должны одобрить деревья, прежде чем они станут доступны для посадки. Процесс может занять около пяти лет.
Это первый случай, когда данный процесс одобрения будет применен к дереву, которое в конечном итоге предназначено для посадки в дикой природе. Ранее он применялся к сельскохозяйственным культурам, садовым и плантационным деревьям, но не к видам, произрастающим в лесах США.
Безопасность и близость к оригиналу
Используемый для повышения устойчивости ген получен из пшеницы. "Мы едим ее все время. Если вы ели бублик на завтрак, вы съели его сегодня. И этот ген не содержит глютена", — отметил Пауэлл.
В лабораторных деревьях только два гена — ген пшеницы и обычный маркерный ген — не изначально присутствовали в американском каштане (который имеет около 40 000 генов). Гибридные каштаны, созданные путем скрещивания видов, смешивают десятки тысяч генов. "Наши трансгенные американские каштаны гораздо, гораздо ближе к исходным деревьям в наших лесах, и мы достигли этого, добавив всего пару генов", — подчеркнул Пауэлл.
Химический анализ показал, что орехи трансгенных растений не имеют существенных отличий от орехов диких растений и должны быть безопасны для употребления. Исследования также указывают, что трансгенные деревья не влияют на состав лесной подстилки, пищевые привычки насекомых или рост экологически важных грибов.
Наследуемая устойчивость и перспективы
Последнее исследование, опубликованное в журнале "Plant Science", показывает, что устойчивость к фитофторозу передается следующему поколению, поэтому потомство деревьев, высаженных в дикой природе, также будет устойчивым.
Процесс демонстрирует ценность биотехнологий в борьбе с инвазивными видами, такими как патогенный гриб, прибывший в Нью-Йорк более 100 лет назад и уничтоживший самое распространенное лесное дерево на востоке США. "Эту технику можно использовать для многих видов деревьев, которым угрожают болезни. Это выходит за рамки американского каштана", — заключил Пауэлл.