Новый молекулярный метод для селекции сои на устойчивость к ржавчине

Исследователи под руководством Глена Хартмана из Университета Иллинойса и USDA-ARS разработали новый инструмент для отбора растений сои, устойчивых к ржавчине, в селекционных популяциях. Учёные успешно применили количественную полимеразную цепную реакцию (Q-PCR) для оценки содержания ДНК гриба-возбудителя в тканях листьев сои, что позволяет точно измерить уровень устойчивости у отдельных растений.

"Это не новая методика, — пояснил Хартман, — но это новый инструмент для селекции на устойчивость к ржавчине сои, которая традиционно полагалась на фенотипирование или визуальную оценку. Мы обнаружили, что можем проводить более точные и быстрые оценки с помощью этого молекулярного метода".

Визуальная оценка субъективна и не является точной наукой. В то же время Q-PCR позволяет точно подсчитать количество грибной ДНК в ткани. Это особенно полезно, когда растения демонстрируют сходные визуальные симптомы, но уровень колонизации гриба, определяемый по количеству его ДНК, различается.

"Глаз легко может сказать нам, есть ли качественная устойчивость (плюс) или её нет (минус), но Q-PCR показывает нам количественную устойчивость, или ту "серую зону", что лежит между плюсом и минусом", — добавил Хартман.

Часто качественная устойчивость, основанная на одном гене, держится не так долго, как количественная. Патогену легче преодолеть один ген, что снова делает растение восприимчивым. "В количественной устойчивости, где несколько генов работают вместе, селекционерам необходимо различать "серую зону" между восприимчивостью и устойчивостью. Делать это визуально очень сложно и трудоёмко, особенно при работе с сотнями образцов в селекционных популяциях", — отметил учёный.

По словам Хартмана, эта методика будет полезна селекционерам, работающим над созданием устойчивых к ржавчине сортов сои. "Мы считаем, что Q-PCR сэкономит время и будет более точной. Точность очень важна. Чем точнее вы можете определить реакцию линии, тем точнее будет картирование генов количественной устойчивости".

Такое картирование крайне важно для селекционеров. "Это игра в числа, — сказал Хартман. — При создании сортов сои необходимо оценить большое количество линий, чтобы отбраковать худшие. В селекции на устойчивость к ржавчине этот метод поможет определить, какие линии более устойчивы, когда речь идёт о "серых зонах" или количественной устойчивости".