Ученые обнаружили природный ген устойчивости к еловому почковому червю

Исследователи из Университета Лаваля, Университета Британской Колумбии и Оксфордского университета обнаружили природный ген устойчивости к еловому почковому червю у белой ели. Прорыв, о котором сообщается в The Plant Journal, открывает путь к выявлению и отбору естественно устойчивых деревьев для восстановления лесов, опустошенных этим вредителем.

Команда под руководством профессоров Эрика Боса, Йорга Болмана и Джона Маккея обнаружила ген у елей, которые остались относительно неповрежденными во время локальной вспышки численности червя. Ученые сравнили геномы более устойчивых деревьев и тех, что сильно пострадали. «Мы измерили уровни экспрессии почти 24 000 генов в двух группах деревьев, — объясняет профессор Маккей. — Мы обнаружили ген бета-глюкозидаза-1, чья экспрессия в хвое устойчивых елей может быть в 1000 раз выше, чем у неустойчивых».

Постдокторант Мелисса Магерой затем произвела белок, кодируемый этим геном. Тесты показали, что белок играет ключевую роль в химических реакциях, приводящих к производству двух соединений, токсичных для почкового червя: пицеола и пунгенола, идентифицированных в 2011 году командой под руководством доктора Эрика Боса. «Можно сказать, что обнаруженный нами ген производит природные инсектициды в листве дерева», — резюмирует доктор Маккей.

Ген устойчивости присутствует у всех белых елей, но экспрессируется в разной степени. «Теоретически мы могли бы создавать насаждения белой ели, менее уязвимые к почковому червю, засаживая территории саженцами от деревьев с высокой экспрессией гена устойчивости», — говорит соавтор исследования, постдокторант Женевьева Паран.

Университет Лаваля и Университет Британской Колумбии сотрудничают с Министерством лесов, дикой природы и парков Квебека и Министерством лесов, земель и природных ресурсов Британской Колумбии для оценки применения своих открытий.

Еловый почковый червь — это бабочка, чья гусеница питается в основном хвоей пихты бальзамической и белой ели. Это самый разрушительный насекомый-вредитель хвойных насаждений в Восточной Северной Америке. Последняя крупная вспышка с 1970 по 1990 год привела к потере около полмиллиарда кубометров древесины только в провинции Квебек, что примерно эквивалентно 15 годам заготовок. С 2003 года общая площадь пораженных лесов неуклонно растет.