Более экологичный способ выращивания хлопка и борьбы с нематодами

Учёные Министерства сельского хозяйства США (USDA) используют молекулярные инструменты, чтобы помочь производителям хлопка сократить использование пестицидов в борьбе с одним из их главных врагов — галловой нематодой (Meloidogyne incognita). Во всём мире этот почвенный вредитель обходится производителям до 10% урожая, и он представляет постоянную угрозу на юго-востоке США, где процветает в песчаных почвах.

Фитопатолог Ричард Дэвис из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) в Тифтоне, Джорджия, и его коллеги ищут генетические маркеры, которые приведут к созданию коммерческих сортов хлопка, лучше защищённых от галловых нематод. Они также выпустили новую линию, которая даёт селекционерам хлопка преимущество в разработке устойчивых линий.

Большая часть исследований Дэвиса финансируется самими производителями хлопка, которые хотят заменить химические обработки экологически безопасными способами контроля нематод. Работа приобрела особую срочность, потому что пестицид темик, используемый для борьбы с нематодами на хлопковых полях, стал дефицитным и его применение планируется прекратить из-за проблем со здоровьем и окружающей средой.

Дэвис и его партнёр из Университета Джорджии Пенг Чи в 2006 году опубликовали статью, определившую области генома хлопка, где, вероятно, находятся гены устойчивости к галловой нематоде. С тех пор они уточнили поиск, картировав участки хромосомы, где расположены гены устойчивости, и идентифицировав «фланкирующие маркеры», лежащие по обе стороны от самих генов. Эти результаты, опубликованные в Theoretical and Applied Genetics, будут критически важны для поиска конкретных генов, обеспечивающих устойчивость.

Создание линий хлопка, устойчивых к галловой нематоде, — процесс длительный и крайне дорогой, отчасти потому, что устойчивость является признаком, контролируемым многими генами. Геном хлопка также разнообразен — у одних растений два набора хромосом, у других четыре — что затрудняет скрещивание «диких» устойчивых образцов с коммерческими сортами и получение гибрида, который будет давать семена.

Однако линия, разработанная Дэвисом и Чи, станет отличным инструментом для селекционеров, поскольку она может расти на всём юго-востоке и даёт более высокую урожайность и лучшее качество волокна, чем линия, используемая сейчас во многих полевых испытаниях. Новая линия — результат нескольких лет испытаний, в ходе которых исследователи оценивали скрещивания растений хлопка, некоторые из которых выращивались на полях, заражённых нематодой, а другие — на свободных от неё полях. Исследователи недавно представили её в Journal of Plant Registrations.