Новые инструменты для обнаружения устойчивости к фунгицидам

Исследователи из Центра управления болезнями сельскохозяйственных культур (CCDM) разработали новый метод обнаружения устойчивости к фунгицидам, позволяющий выявлять множественные мутации, как известные, так и новые, всего за один тест.

При совместном финансировании Университета Кёртина и GRDC исследователи CCDM смогли быстро и точно обнаруживать мутации устойчивости к фунгицидам с помощью портативного устройства для секвенирования ДНК MinION от Oxford Nanopore Technologies (Великобритания). Метод выявляет и неизвестные мутации, которые могли бы остаться незамеченными при использовании традиционных методов.

Исследование опубликовано в Scientific Reports.

Ведущий автор, исследователь CCDM доктор Кэтрин Зулак отметила, что традиционные методы идентификации мутаций у патогенов часто трудоемки и длительны, а также ограничены поиском только ранее известных мутаций.

"У сетчатой пятнистости ячменя есть две формы, каждая со своим набором различных мутаций. Кроме того, конкретный целевой ген, который мы изучали, может иметь мутации в двух разных областях, и у каждой из них — опять же свой набор мутаций. Раньше для проверки образца на устойчивость к фунгицидам нам приходилось проводить тесты на каждую из этих возможных мутаций", — пояснила доктор Зулак.

"Чтобы упростить этот усложняющийся процесс, мы использовали Nanopore MinION для секвенирования генов-мишеней фунгицидов и получения полной карты всех возможных мутаций, включая те, которые мы ранее не идентифицировали. Например, в ходе разработки этого метода мы обнаружили недавно открытый вариант известной мутации. Именно такой тип мутации мог бы остаться незамеченным при традиционных методах".

Доктор Зулак подчеркнула, что для реализации полевого обнаружения устойчивости к фунгицидам потребуются дальнейшие исследования и разработки. Однако данные секвенированных генов-мишеней могут стать частью национального ресурса, который смогут постоянно использовать будущие исследователи.

"Ландшафт устойчивости к фунгицидам постоянно меняется. Эта технология упрощает наш процесс детекции и гарантирует, что у нас есть возможность обнаруживать новые мутации по мере их появления, что ставит нас в лучшее положение для решения этой развивающейся проблемы. Секвенируя участки генома патогена, мы не только собираем данные для текущих исследований, но и создаем ресурс для будущих работ. Эта генетическая информация может храниться в национальных базах данных, предоставляя точку отсчета для последующих проектов и обеспечивая преемственность знаний".

Директор CCDM профессор Марк Гибберд отметил приверженность центра поиску новых инструментов и ресурсов, которые могут ускорить и улучшить способность отрасли бороться с этой проблемой.

"Инновации лежат в основе нашего исследовательского центра, и этот проект является отличным примером нашей способности черпать вдохновение из различных областей для решения наиболее серьезных проблем с болезнями в зерновой отрасли. Инвестиции в исследования в Австралии составляют лишь малую долю от мировых. Благодаря международному партнерству, соинвестированию и сотрудничеству в рамках CCDM мы смогли использовать результаты глобальных НИОКР, чтобы привнести мировые инновации и решения на благо австралийского сельского хозяйства", — заявил профессор Гибберд.