Генетическая надежда в борьбе с опасной болезнью пшеницы

Грибковое заболевание фузариоз колоса (Fusarium head blight, FHB) распространяется из-за повышения влажности в сезон роста пшеницы, вызванного изменением климата. Фундаментальное открытие исследователей из Университета Аделаиды может помочь снизить экономический ущерб.

Некоторые типы пшеницы устойчивы к FHB благодаря действию гена TaHRC в локусе Fhb1, однако до сих пор было неизвестно, как этот ген функционирует в клетках пшеницы.

В сотрудничестве с Нанкинским сельскохозяйственным университетом команда показала, что TaHRC работает в ядре клеток пшеницы и может либо повышать, либо снижать восприимчивость растения к FHB.

"Существует два варианта TaHRC, которые оказывают противоположное влияние на конденсацию специфического белкового комплекса внутри ядра, — говорит доктор Сюцзюань Ян. — В конденсированном состоянии комплекс приводит к восприимчивости к FHB, тогда как в диффузном — обеспечивает устойчивость".

Исследователи первыми раскрыли функцию конденсации белкового комплекса в ответ на основное грибковое заболевание сельскохозяйственных культур.

FHB нанёс значительный ущерб австралийской пшеничной отрасли, причём в сезоне 2022 года потери урожая достигали 100%. С 1970-х годов болезнь распространяется глобально, а изменение климата увеличило её распространённость.

"Репутация Австралии как производителя высококачественной пшеницы была построена на благоприятных климатических условиях во время цветения и налива зерна, которые обычно совпадают с сухим сезоном, — отмечает доктор Ян. — Однако на фоне изменения климата влажная весна 2022 года привела к широкому распространению фузариоза колоса в восточной Австралии".

Австралийские сорта твёрдой пшеницы высоковосприимчивы к FHB, но уровень устойчивости сортов мягкой пшеницы неясен.

Фундаментальное открытие, опубликованное в журнале Cell Host & Microbe, может противодействовать растущей распространённости FHB.

"Наши результаты открывают exciting prospects для разработки новых и улучшенных форм устойчивости к фузариозу колоса, — говорит доктор Ян. — Понимая механизмы, лежащие в основе Fhb1, мы можем создавать инновационные стратегии селекции для диверсификации источников устойчивости. Наше исследование открывает путь к созданию более устойчивых сортов пшеницы для сельского хозяйства будущего и может пролить свет на другие болезни, вызываемые Fusarium, например, корневую гниль".