Гибридный ген для борьбы с болезнью Пирса винограда

Исследование под руководством учёного из Калифорнийского университета в Дэвисе предлагает двойной удар по болезни Пирса — смертельной угрозе для знаменитой винодельческой промышленности Калифорнии.

Работа будет опубликована на неделе с 20 февраля в раннем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Многие болезнетворные микробы могут избежать одного защитного действия растения-хозяина, но мы полагаем, что большинству из них будет трудно преодолеть комбинацию из двух защит иммунной системы", — заявил ведущий исследователь, профессор Абхая Дандекар.

Он и его коллеги проверили эту гипотезу на бактерии Xylella fastidiosa, вызывающей болезнь Пирса у винограда. Штаммы этой бактерии также атакуют другие растения-хозяева, включая цитрусовые, косточковые культуры, миндаль, олеандр и некоторые тенистые деревья, такие как дубы, вязы, клёны и платаны.

Болезнь Пирса впервые была отмечена в Калифорнии около Анахайма около 1884 года и сейчас известна в 28 округах штата. С 1994 по 2000 год болезнь уничтожила более 1000 акров виноградников в северной Калифорнии, нанеся ущерб в $30 млн. В настоящее время не существует известного лекарства от болезни Пирса.

У винограда Xylella fastidiosa переносится от растения к растению насекомыми-цикадками. Бактерии заражают и закупоривают водопроводящую ткань растения — ксилему. Виноградные лозы с болезнью Пирса развивают жёлтые и коричневые листья и умирают в течение нескольких лет.

Чтобы блокировать такие инфекции, исследователи создали гибридный ген, объединив два гена, ответственных за две ключевые функции врождённого иммунного ответа растения: распознавание Xylella fastidiosa как бактериального захватчика и разрушение её внешних мембран, что приводит к гибели бактерий.

Затем этот гибридный ген был вставлен в виноградные лозы.

Было обнаружено, что сок растений, генетически модифицированных гибридным геном, эффективно убивал Xylella fastidiosa в лаборатории. А виноградные лозы, несущие гибридный ген, демонстрировали значительно меньшее поражение листьев и закупорку ксилемы, что указывает на устойчивость к болезни Пирса.