Ученые определили гены для создания устойчивого к стрессам риса

По мере роста населения планеты до 9 миллиардов потребность в выносливых сортах зерновых культур становится все острее. Новые сорта должны не только давать высокий урожай, но и противостоять стрессам в условиях изменения климата, загрязнения и распространения патогенов.

Исследователи из Мичиганского технологического университета в ходе мета-анализа выявили более 1000 генов риса, которые, по-видимому, играют ключевую роль в реакции растения на два типа стресса:

• Биотический — вызванный инфекционными организмами (бактерии, грибы).
• Абиотический — вызванный факторами среды (дефицит питательных веществ, засоление, засуха).

Ключевое открытие: Ранее считалось, что на разные типы стресса реагируют разные наборы генов. Однако ученые обнаружили, что 1377 из примерно 3800 генов, вовлеченных в стрессовый ответ риса, работают при обоих типах стресса. Эти гены могут быть задействованы во "взаимодействии" (cross talk) между реакциями на биотический и абиотический стресс.

• Около 70% этих "главных" генов являются коэкспрессируемыми — они активируются при обоих видах стресса.
• Остальные, как правило, включаются при биотическом стрессе и выключаются при абиотическом.

Исследование охватило реакцию генов на пять абиотических (засуха, загрязнение тяжелыми металлами, соль, холод, дефицит питания) и пять биотических (бактерии, грибы, насекомые-вредители, конкуренция с сорняками, нематоды) стрессоров. 196 генов показали широкий спектр экспрессии в ответ на эти стрессы.

По словам авторов, наиболее активные гены являются вероятными кандидатами для создания сорта риса с широкой устойчивостью к стрессам. Следующим шагом станет экспериментальная проверка функций 5-10 ключевых генов.