ГМ-картофель побеждает фитофтороз
В ходе трёхлетнего исследования учёные повысили устойчивость картофеля к фитофторозу, его самому опасному заболеванию, без применения фунгицидов.
Исследование финансировалось Советом по биотехнологическим и биологическим наукам (BBSRC) и Фондом Гэтсби. Результаты будут опубликованы в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society B 17 февраля.
В 2012 году, третий год испытаний, сложились идеальные условия для развития фитофтороза. Учёные не заражали растения искусственно, а дождались, пока штаммы, циркулирующие в Великобритании, занесутся ветром.
Негенетически модифицированные растения сорта Дезире были заражены на 100% к началу августа, в то время как все ГМ-растения сохраняли полную устойчивость до конца эксперимента. Также была разница в урожайности: клубни с каждого блока из 16 ГМ-растений весили 6–13 кг, в то время как клубни с не-ГМ растений — 1,6–5 кг на блок.
Испытания проводились на сорте Дезире, чтобы решить задачу повышения устойчивости к фитофторозу у сортов с популярными потребительскими и технологическими характеристиками.
Внедрённый ген, полученный от южноамериканского дикого родственника картофеля, запускает естественные защитные механизмы растения, позволяя ему распознавать патоген. Культурные сорта картофеля обладают около 750 генами устойчивости, но у большинства сортов фитофтороз способен их обойти.
«Селекция с использованием диких родственников — трудоёмкий и медленный процесс, и к тому времени, когда ген успешно внедрят в культурный сорт, патоген фитофтороза, возможно, уже эволюционирует, чтобы преодолеть его», — сказал профессор Джонатан Джонс из Лаборатории Сэйнсбери.
«Используя новые знания как о патогене, так и о растении-хозяине, мы можем применить ГМ-технологии, чтобы склонить эволюционный баланс в пользу картофеля и против фитофтороза».
В Северной Европе фермеры обычно обрабатывают посадки картофеля фунгицидами 10–15 раз за сезон, а в неблагоприятный год — до 25 раз. Учёные надеются заменить химический контроль генетическим, хотя фермерам, возможно, порекомендуют опрыскивать даже устойчивые сорта в конце сезона в зависимости от условий.
Лаборатория Сэйнсбери продолжает выявлять множественные гены устойчивости к фитофторозу, которые патогену будет сложно преодолеть одновременно. Их исследования также позволят отбирать для внедрения гены устойчивости, которые патогену будет сложнее обойти.
В рамках нового промышленного партнёрства, финансируемого BBSRC, с американской компанией Simplot и Институтом Джеймса Хаттона, исследователи продолжат выявлять и испытывать множественные гены устойчивости. Комбинируя понимание генов устойчивости со знанием о патогене, они надеются вывести сорта Дезире и Марис Пайпер, полностью защищённые от атак фитофтороза.