Ученые используют дикий овес для борьбы с корончатой ржавчиной

Ученые Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) изучают ДНК дикого овса, который считается сорняком, чтобы выяснить, может ли он помочь в борьбе с корончатой ржавчиной — самым вредоносным грибковым заболеванием овса в мире.

Корончатая ржавчина снижает урожайность овса до 40% и демонстрирует замечательную способность адаптироваться к сортам, выведенным для генетической устойчивости к ней. Исследователи ARS и их коллеги вставляли отдельные гены устойчивости в сорта овса, которые производят белки, распознающие штаммы ржавчины и запускающие защитную реакцию. Также были разработаны "многолинейные" сорта с несколькими генами устойчивости.

Заболевание вызывает гриб Puccinia coronata, который размножается как половым, так и бесполым путем и обладает достаточной генетической гибкостью, чтобы преодолевать гены устойчивости — обычно примерно за пять лет, по словам Мартина Л. Карсона, руководителя исследований в Лаборатории болезней злаков ARS. Его анализ также показывает, что вирулентность корончатой ржавчины растет по всей Северной Америке.

Карсон обратился к дикому виду Avena barbata в поисках новых генов эффективной устойчивости. Этот тонкий овес, считающийся злостным сорняком в Миссури и умеренно инвазивным в Калифорнии, растет в диком виде в Южной Азии, большей части Европы и в регионе Средиземноморья.

Ученый заразил проростки A. barbata корончатой ржавчиной. После нескольких скрещиваний он обнаружил проростки, высокоустойчивые к различным штаммам болезни. В текущих исследованиях он скрещивает их с культурным овсом A. sativa, чтобы попытаться получить нужное сочетание устойчивости и желательных признаков, таких как высокая урожайность и засухоустойчивость. Цель — новые линии растений, которые будут эффективно противостоять корончатой ржавчине в течение многих лет.

Исследование, соответствующее приоритету USDA по содействию международной продовольственной безопасности, опубликовано в журнале Plant Disease.