Ученые нашли ген для борьбы с опасной болезнью пшеницы

Междисциплинарная группа исследователей, включая Нидхи Рават из Университета Мэриленда и Майкла О. Пампфри из Университета штата Вашингтон, достигла крупного прорыва в клонировании гена устойчивости к фузариозу колоса пшеницы. Это широко распространенное заболевание приводит к резкому снижению урожайности и ежегодным мировым потерям в миллионы долларов.

Широкие перспективы открытия

Обнаруженный ген (Fhb1) представляет собой перспективный источник устойчивости не только к фузариозу пшеницы, но и к ряду других культур, поражаемых грибковым патогеном Fusarium graminearum. В будущем эти знания могут быть применены для борьбы с другими видами Fusarium, вызывающими гнили у тыквенных, томатов и картофеля.

Fusarium graminearum продуцирует токсин, делающий зараженное зерно непригодным для потребления людьми и животными. По словам профессора Джеймса Андерсона из Университета Миннесоты, эпидемии этого заболевания часто регистрируются в США, Канаде, Европе, Азии и Южной Америке.

Долгий путь к открытию

Фузариоз колоса (Fusarium Head Blight) исторически был крайне сложной проблемой. 20 лет исследований с участием ученых из Китая и нескольких американских университетов давали медленные результаты: устойчивость находили лишь в ограниченной группе местных китайских растений. До сих пор о гене Fhb1 и его способности обеспечивать широкий спектр резистентности ничего не было известно.

Используя современные методы секвенирования генома пшеницы, команда ученых (включая исследователей из Университета штата Канзас и Университета Миннесоты) смогла изолировать этот ген. Теперь, когда известен источник устойчивости на уровне ДНК, процессы, на которые раньше уходили годы, можно воспроизвести гораздо быстрее в диагностической лаборатории. Работа была опубликована в журнале Nature Genetics.

Цитата исследователя

"После долгого исследовательского пути, связанного с фузариозом колоса, мы невероятно рады найти решение, которое поможет мировому фермерскому сообществу бороться с этим разрушительным заболеванием, — говорит доктор Нидхи Рават. — Ген Fhb1 очень особенный, поскольку на сегодня клонировано лишь несколько генов широкого спектра устойчивости, обеспечивающих резистентность к множеству патогенов. Его долговечность и применимость ставят его в отдельную категорию, и мы должны научиться правильно его использовать".

Планы на будущее

В дальнейшем Рават и ее коллеги будут работать над применением гена Fhb1 для решения множества заболеваний, вызываемых патогеном. Исследования будут включать оптимизацию переноса этой устойчивости к другим культурам, поражаемым видами Fusarium, с помощью методов селекции, трансгенеза, цисгенеза и редактирования генома.