Обнаружены гены устойчивости сои к опасному патогену
Исследователи из Университета Пердью идентифицировали два гена в геноме сои, которые демонстрируют высокую устойчивость к почвенному патогену Phytophthora sojae. Этот возбудитель вызывает фитофторозную корневую и стеблевую гниль — болезнь, которая ежегодно обходится производителям сои в США более чем в 250 миллионов долларов из-за потери урожая.
Ключевое открытие
- Гены были обнаружены группой ученых под руководством Цзяньсиня Ма (Jianxin Ma) и Терезы Хьюз (Teresa Hughes).
- Исследование опубликовано в журнале Theoretical and Applied Genetics.
- Новые гены демонстрируют устойчивость ко всем преобладающим изолятам патогена в Индиане и ко многим другим изолятам, вирулентным к ранее идентифицированным генам устойчивости.
- Вместе эти два гена кажутся сильнее большинства предыдущих, которые уже утратили эффективность из-за развития у патогена иммунитета.
Проблема патогена
- Phytophthora sojae поражает сою в Индиане с 1948 года.
- Патоген активен во влажных и прохладных условиях, его споры перемещаются с водой к корням растений.
- Заболевание приводит к образованию поражений на корнях, которые могут распространиться на стебель и убить всё растение.
- Даже в обычные годы Phytophthora sojae ответственен за потерю 8-15% урожая сои в масштабах страны.
Как были найдены гены
Изначально команда искала возможную устойчивость к азиатской соевой ржавчине. Однако на экспериментальных участках с высоким давлением фитофтороза было замечено, что исследуемые линии показали отличную устойчивость именно к Phytophthora sojae, что и стало первой подсказкой.
Дальнейшие шаги и перспективы
- За три года исследования ученые разработали молекулярные маркеры (идентификационные метки) для этих генов. Это позволяет ускорить их перенос в коммерческие сорта сои с помощью маркер-опосредованной селекции.
- Маркеры помогают быстро объединять (пирамидировать) несколько генов устойчивости в одном сорте для повышения эффективности защиты.
- Исследователи полагают, что гены могут быть долговечными. Преодоление такого сопротивления может потребовать от патогена "платы за приспособленность", что ослабит его конкурентоспособность или выживаемость в почве.
- Следующим этапом станут полевые испытания, после которых устойчивые линии могут попасть в коммерческие сорта.
По словам Цзяньсиня Ма, эффективное использование этих генов в Индиане и других штатах Среднего Запада может привести к ежегодному чистому увеличению производства сои, повышению прибыли фермеров, сокращению использования вредных химикатов и улучшению состояния окружающей среды.