Генетическая устойчивость сои к синдрому внезапной смерти: детали исследования

Агроном из Университета штата Айова изучает механизмы — ген за геном — которые могут привести к созданию сортов сои, устойчивых к синдрому внезапной смерти (SDS).

Исследование, опубликованное в рецензируемом журнале Plant Physiology, показывает, что ген, обнаруженный в модельном растении Arabidopsis, может обеспечивать повышенную устойчивость к болезням у сои. Профессор агрономии и ведущий автор работы Мадан Бхаттачарья заявил, что его текущие исследования указывают на несколько генов Arabidopsis, которые могут действовать совместно, чтобы помочь сое противостоять SDS — заболеванию, нанесшему убытки фермерам Айовы на миллионы долларов.

"Мы начали картировать многие из этих генов и считаем, что существует множество различных механизмов, работающих вместе для обеспечения устойчивости Arabidopsis против двух патогенов сои. Мы проверяем гипотезу, что внедрение комбинации этих генов Arabidopsis в сою обеспечивает высокий уровень устойчивости к болезни".

Все сложные организмы, будь то растения или животные, демонстрируют устойчивость к большинству потенциальных патогенов в их среде. Arabidopsis, небольшое цветковое растение, служит удобной моделью из-за простоты изучения в экспериментальных условиях. Оно проявляет устойчивость к двум патогенам сои, вызывающим соответственно SDS и корневую гниль. Бхаттачарья и его коллеги годами изучали геном Arabidopsis, чтобы идентифицировать гены, которые могут способствовать этой устойчивости. Затем он использует передовые трансгенные методы для внедрения перспективных генов в растения сои на объекте ISU Plant Transformation Facility, которые затем выращиваются и изучаются на предмет реакции на болезнь.

Исследование идентифицирует один из таких генов, названный PSS1, как средство повышения устойчивости сои. Трансгенные растения сои, несущие этот ген, показали повышенную устойчивость к SDS в течение двух последовательных лет в полевых условиях. Устойчивость к SDS, кодируемая этим геном, будет дополнять естественную устойчивость, которая кодируется примерно 40 генами, каждый из которых обуславливает небольшое количество резистентности. Ожидается, что внедрение дополнительных генов PSS вместе с естественными генами устойчивости к SDS обеспечит сое надежную и долговечную устойчивость. Поиск оптимальной комбинации этих генов является текущей целью исследований его лаборатории.

"Мы надеемся в ближайшие годы проверить, как комбинации генов PSS влияют на устойчивость к SDS. Мы полагаем, что может оказаться, что несколько генов, работающих вместе, повысят уровень устойчивости".