Генетический анализ ARS помогает выявлять ржавчину сахарного тростника

Ученые Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) проанализировали ржавчинные грибы из более чем 160 образцов сахарного тростника из 25 стран. Эта работа создает ценный ресурс для селекционеров и фитопатологов, ищущих генетическую устойчивость к губительным оранжевой и бурой ржавчинам.

Эти болезни представляют серьезную проблему для индустрии сахарного тростника, поэтому точная диагностика типа ржавчины крайне важна. Визуально отличить изоляты ржавчины сложно, так как их форма и структура очень схожи.

Оранжевая ржавчина, отличная от стандартной бурой ржавчины, распространенной в США, была обнаружена во Флориде в 2007 году. Для борьбы с оранжевой ржавчиной требуется минимум три обработки фунгицидами для получения приемлемого урожая, что обходится производителям Флориды — единственного штата США, где пока обнаружена эта ржавчина, — примерно в $40 млн ежегодно.

Исследование началось как простой запрос к микологу ARS Лизе Каслбери от фитопатолога Джека Комстока. Команда под руководством Каслбери провела генетический анализ и сравнение последовательностей ДНК ржавчинных грибов. В рамках трехлетнего исследования образцы также анализировали с помощью световой микроскопии для выявления тонких различий между двумя ржавчинами.

Каслбери и миколог APHIS Джон МакКеми идентифицировали новую оранжевую ржавчину, обнаруженную во Флориде, — первую находку в Западном полушарии. Теперь исследование превратилось в глобальный анализ ржавчинных грибов, поражающих сорта сахарного тростника. Большинство образцов поступает из стран Америки, Азии, Австралии и, в меньшей степени, Африки.

Результаты генетического секвенирования команды ученых были добавлены в базу данных GenBank (Национальные институты здоровья) для использования фитопатологами и селекционерами растений.