Международная коллаборация вывела устойчивый к грибку хлопок
Хлопок — важная сельскохозяйственная культура, выращиваемая по всему миру, в том числе в США и Узбекистане. Когда один и тот же грибок начал поражать хлопок в обеих странах, это объединило их учёных для инновационного сотрудничества.
Грибок называется Fusarium wilt race 4. Он влияет на производство хлопка сорта Pima в некоторых районах Калифорнии уже почти два десятилетия. Позже эта же болезнь была обнаружена в Техасе в 2017 году и в Нью-Мексико в 2019 году. Fusarium также поражает сельскохозяйственные регионы Узбекистана. Грибок вызывает увядание и гибель растений.
Для помощи фермерам Министерство сельского хозяйства США (USDA), учёные из Узбекистана, ряд американских университетов и другие участники хлопковой отрасли объединились в команду. Это позволило активно решать проблему фузариозного увядания и защитить хлопковую отрасль в обеих странах.
"Эти группы укрепили сотрудничество с общей целью: быстро идентифицировать устойчивые к болезни источники, чтобы скрещивать их для создания улучшенных сортов хлопка Pima", — говорит Маурисио Ульоа, генетик-исследователь Службы сельскохозяйственных исследований USDA. — Я рад сообщить, что эти усилия окупились".
Исследование было недавно опубликовано в Journal of Plant Registrations.
Результаты работы
Исследовательские группы создали новые линии зародышевой плазмы (гермоплазмы) хлопка Pima, устойчивые к болезни. Для этого были скрещены сорта из Узбекистана и коллекций гермоплазмы хлопка USDA. Гермоплазма — это живой генетический ресурс, помогающий селекционерам повышать разнообразие культуры. Для сельскохозяйственных культур она обычно представлена в виде семян или растительной ткани.
Три новые линии — PSSJ-FRP01, PSSJ-FRP02 и PSSJ-FRP03 — являются продуктом линий, устойчивых к болезни. У каждой есть свои особенности. Все они показали хороший баланс между устойчивостью к грибку и высоким качеством волокна.
"Эти линии помогут продолжать снижать уязвимость индустрии хлопка Pima перед этим грибковым патогеном, — говорит Ульоа. — Это также будет способствовать расширению генетической базы устойчивости. Это критически важно для хлопковой отрасли США и Узбекистана".
О болезни и устойчивости
Fusarium wilt race 4 вызывает гибель растения хлопка в течение вегетационного периода. Грибок сначала поражает корни, что приводит к появлению длинной тёмной непрерывной полосы на главном корне. Гибель корней вызывает увядание листьев.
У устойчивого к увяданию хлопка уровень гибели растений составляет менее 10%, а окрашивание корней наблюдается очень редко. Он может давать хороший урожай без поражения листьев. Учёные полагают, что такие растения каким-то образом не позволяют грибку колонизировать корни так сильно, как это происходит у неустойчивых растений.
Практическое значение
Цель исследователей — предоставить частным селекционерам новые генетические ресурсы для создания устойчивых коммерческих сортов. Это позволит фермерам защитить свои посевы.
"Хотя линии гермоплазмы — это не полностью готовый сорт, они представляют собой огромный ресурс, — объясняет Ульоа. — Мы можем использовать полученные устойчивые линии и скрещивать их с сортами семенных компаний. В конечном итоге это снижает экономические потери производителей хлопка и позволяет им использовать новые улучшенные устойчивые сорта".