Обнаружена генетическая мутация, обеспечивающая устойчивость маниока к опасному вирусу
Исследование под руководством Ребекки Барт, Ph.D., и Найджела Тейлора, Ph.D., из Центра наук о растениях Дональда Данфорта, а также их коллабораторов из ETH Zurich, Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе и Национального института исследования ресурсов сельскохозяйственных культур (NaCRRI) в Уганде выявило генетическую мутацию, которая обеспечивает устойчивость к вирусной мозаичной болезни маниока (CMD). Результаты, опубликованные в Nature Communications, имеют большое значение для повышения урожайности этой культуры и доходов фермеров.
Значение маниока и проблема болезни
Маниок — богатый углеводами крахмалистый корнеплод, являющийся основной продовольственной культурой для почти миллиарда человек, в основном в тропиках. Его ценят за засухоустойчивость и способность расти на бедных почвах. Однако в Африке, Индии и Юго-Восточной Азии — ключевых регионах-производителях — урожаи сильно страдают от CMD. Зараженные растения отстают в росте и не формируют полноценных съедобных корней.
CMD вызывается семейством родственных вирусов, которые "захватывают" систему репликации ДНК маниока, нарушая его развитие.
От потери устойчивости — к открытию
Устойчивые к CMD сорта маниока существуют и, как считается, были отобраны фермерами десятилетия назад. Несколько лет назад команда Тейлора неожиданно обнаружила в поле растения, утратившие устойчивость. Это побудило начать поиск генетической основы резистентности. "Если бы устойчивость не была таинственным образом утеряна, мы, возможно, никогда не занялись бы этим проектом", — отмечает Барт.
Международная коллаборация и результат
При поддержке Института улучшения международных культур Данфорт-центра и Фонда Билла и Мелинды Гейтс была развернута исследовательская программа с участием NaCRRI, UCLA и ETH Zurich. Критически важными были полевые работы в Уганде — признанном "очаге" CMD.
Исследователям удалось идентифицировать точную генетическую область, отвечающую за устойчивость, — вплоть до одного нуклеотида. "Мы обнаружили ген, стоящий за этой устойчивостью", — говорит Тейлор.
Значение открытия и дальнейшие шаги
Открытие единичной мутации открывает новые возможности. Поскольку схожие вирусы поражают и другие культуры (хлопок, томат), это открытие может помочь в разработке стратегий устойчивости для них.
Главный следующий вопрос, по словам Барт: "Нам необходимо понять механизм, с помощью которого мутация обеспечивает устойчивость". Это позволит оценить, насколько стабильной будет эта устойчивость со временем.
"Как много других секретов маниока нам еще предстоит открыть?" — заключает Тейлор. Команда планирует продолжать глобальные исследования этой важной, но малоизученной культуры.