Защита перцев от вирусных болезней через пирамидирование генов

Болезни растений, такие как вызываемая белокрылкой желтая курчавость листьев перца от бегомовирусов, приводят к потере до 100% урожая в Азии, Африке и Америках. Селекция на устойчивость — основной метод борьбы, но он часто неэффективен против смешанных инфекций в полевых условиях.

Исследователи из Университета Киндай (Япония) под руководством доцента Сота Коеда нашли решение. В исследовании, опубликованном в журнале Plant Disease 2 июня 2025 года, они показали, что комбинация двух генов устойчивости обеспечивает надежную защиту.

Ключевые гены устойчивости

Ученые сфокусировались на двух генах:

• Рецессивный ген pepy-1 — кодирует белок Pelota, участвующий в контроле качества клетки.
• Доминантный ген Pepy-2 — кодирует РНК-зависимую РНК-полимеразу, участвующую в сайленсинге вирусных генов.

Результаты экспериментов

Тесты на растениях перца показали:

• Каждый ген в отдельности давал лишь частичную защиту и не справлялся со смешанными инфекциями, особенно от вирусов Нового Света (например, pepper huasteco yellow vein virus и pepper golden mosaic virus).
• Ген pepy-1 был эффективен против вирусов Старого Света, но слаб против вирусов Нового Света.
• Ген Pepy-2 обеспечивал более широкую защиту.
• Комбинация обоих генов в гомозиготном состоянии привела к синергетическому эффекту — пирамидированию генов. Это резко снизило симптомы болезни и накопление вирусной ДНК.

Значение и перспективы

Исследование предлагает стратегию для создания перцев с долговременной устойчивостью к эволюционирующим бегомовирусам.

«Оба гена, pepy-1 и Pepy-2, в ближайшем будущем будут широко использоваться в коммерческих сортах перца, что позволит фермерам получать урожай даже в условиях заражения бегомовирусами», — поясняет доктор Коеда.

Это критически важно для глобального производства перца (свыше 42 млн тонн ежегодно) и продовольственной безопасности таких стран, как Мексика, Индонезия, Турция и Индия.

Метод пирамидирования генов имеет потенциал для применения и в других культурах. «Разработанный нами подход для перца можно применить к другим культурам, и сейчас мы работаем над этой целью для других овощей», — говорит доктор Коеда.