Ученые создают устойчивые к болезням гибриды арахиса

Фермеры Джорджии производят половину всего арахиса в США ежегодно, борясь с болезнями с помощью агротехнических практик, так как современные сорта несут мало генетической защиты. Режим обработок может упроститься, если селекционеры смогут использовать гены диких родственников арахиса для создания естественной устойчивости растений.

Ученый-садовод из Университета Джорджии Йе Джульет Чу создала три новые селекционные линии из диких родственников арахиса, работая с генетиком Пегги Озиас-Акинс и селекционером USDA-ARS Корли Холбруком. Цель — повысить прибыльность и устойчивость арахиса с помощью генетической селекции. Результаты опубликованы в Journal of Plant Registrations.

Первый вызов: дикие родственники арахиса из Южной Америки практически невосприимчивы к болезням, но являются диплоидами (две хромосомы), тогда как культурный арахис — тетраплоид (четыре хромосомы). Исследователи из Wild Peanut Lab в Афинах и лаборатории Озиас-Акинс в Тифтоне создают синтетические тетраплоидные гибриды от 16 диких видов, тестируя их на устойчивость к болезням.

Второй вызов: дикие линии, устойчивые к болезням, имеют низкую урожайность, дают мелкие орехи, непригодные для коммерции (например, для арахисового масла), и имеют нежелательные признаки (слабые колышки-peg, стелющийся рост). Колышки — это структуры, растущие из цветка в почву, где формируются стручки.

Метод: получив синтетические тетраплоидные линии от диких видов, исследователи скрещивают их с современными сортами. Они отбирают потомство, проявляющее устойчивость к болезням, и идентифицируют генетические маркеры этих признаков. Это позволяет точно отбирать растения с лучшими генами диких видов, избегая сцепленного наследования негативных признаков.

Результат: три зарегистрированные линии получены от пяти диких родственников и проявляют устойчивость к пятнистости листьев — самой затратной болезни, для борьбы с которой требуется 6–8 обработок фунгицидами. Одна из линий также устойчива к вирусу пятнистого увядания томатов, который почти уничтожил производство арахиса в Джорджии в 1990-х.

Поиск устойчивости у диких видов обогащает инструментарий селекционеров, позволяя гибко реагировать на новые угрозы. Использование множественных источников устойчивости помогает бороться с постоянно эволюционирующими вызовами в производстве арахиса.