Ген кукурузы помогает бороться с несколькими болезнями листьев
Специфический ген кукурузы, по-видимому, обеспечивает устойчивость к трём важным болезням листьев, согласно учёным Министерства сельского хозяйства США (USDA) и их университетским коллегам.
Это открытие, опубликованное в 2011 году в Proceedings of the National Academy of Sciences, потенциально может помочь селекционерам закрепить признаки устойчивости к болезням у будущих растений кукурузы.
В исследовательскую группу вошли генетики растений из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) Питер Балинт-Курти, Джим Холланд и Мэтт Краковски, а также учёные из Университета Делавэра, Корнеллского университета и Университета штата Канзас. ARS — главное внутриведомственное научно-исследовательское агентство USDA.
Три болезни — южный гельминтоспориоз листьев кукурузы, северный гельминтоспориоз и серая пятнистость листьев — вызывают поражения на листьях кукурузы по всему миру. В кукурузном поясе Среднего Запада США значительными проблемами являются северный гельминтоспориоз и серая пятнистость листьев.
Исследователи изучили 300 сортов кукурузы со всего мира, чтобы обеспечить генетически разнообразную выборку. Ни один сорт кукурузы не обладает полной устойчивостью ни к одной из этих болезней, но сорта различаются по степени тяжести проявляемых симптомов.
Учёные поставили задачу найти линии кукурузы с устойчивостью к трём болезням, чтобы определить, какие гены лежат в основе устойчивости. При тестировании линий на устойчивость они обнаружили, что если сорт кукурузы был устойчив к одной болезни, то с высокой вероятностью он был устойчив и к двум другим.
Исследователи применили метод статистического анализа под названием «ассоциативное картирование», чтобы идентифицировать участки генома, связанные с вариацией устойчивости к болезням. Учёные знали, что существует сильная корреляция между устойчивостью к одной болезни и двум другим. Они предположили, что некоторые гены устойчивости обеспечивают резистентность к двум или более разным болезням, и идентифицировали ген, который, по-видимому, обеспечивает множественную устойчивость к болезням.
Этот ген, GST (глутатион-S-трансфераза), принадлежит к семейству генов, известных своей ролью в регуляции окислительного стресса и детоксикации. Обе эти функции согласуются с ролью в устойчивости к болезням.