Разгадана тайна устойчивости сои к нематодам

Устойчивость сои к цистовым нематодам, на которой держится мировой урожай этой культуры уже 50 лет, наконец получила молекулярное объяснение. Исследователи из Университета Миссури и их коллеги обнаружили, что за устойчивость отвечает ген серин-гидроксиметилтрансферазы (SHMT), опубликовав результаты в журнале Nature.

Удивительно, но этот же ген у человека ассоциирован с рядом заболеваний, включая лимфоцитарный лейкоз, расщепление позвоночника (spina bifida) и сердечно-сосудистые болезни. Мутации в гене SHMT могут приводить к дефициту фолата (витамина B), что нарушает производство и поддержание клеток.

Экспериментальное подтверждение роли гена:

• Исследователи нашли растения сои устойчивого сорта с мутировавшей формой гена SHMT — они потеряли устойчивость к нематодам.
• При "выключении" гена SHMT методами генного сайленсинга соя также становилась восприимчивой.
• Перенос устойчивой формы гена SHMT в восприимчивые растения делал их резистентными.

Практическое значение и механизм:

Открытие позволяет селекционерам целенаправленно искать нужные гены при выведении устойчивых сортов и напрямую вставлять устойчивость в коммерчески важные линии сои. Это критически важно, так как нематоды вырабатывают собственные механизмы преодоления естественной защиты растений.

Пока известно, что две мутации в гене SHMT изменяют активность фермента, обеспечивая устойчивость. Совместно с группой Дмитрия Коркина было установлено, что деформированный фермент работает неправильно, особенно в областях связывания с другими молекулами. Однако точный механизм воздействия на нематоду ещё предстоит выяснить в течение следующего десятилетия.