Открытие устойчивых к тле сортов сои и обнаружение нового вида тли

В этом году фермеры на Среднем Западе США выращивают новый сорт сои, разработанный исследователями из Университета Иллинойса, который обладает устойчивостью к соевой тле. Однако, помимо устойчивых растений, исследователи также обнаружили новый вид соевой тли, на который эта устойчивость не действует.

Соевая тля впервые появилась в Северной Америке летом 2000 года, что привело к огромным потерям урожая. Исследователи сразу начали поиск устойчивых к новому вредителю сортов сои.

Первыми идентифицированными устойчивыми сортами стали Dowling и Jackson. Коллекция зародышевой плазмы сои США в Иллинойсе содержит около 18 000 различных образцов. Было протестировано 4–5 тысяч из них, что и позволило найти Dowling и Jackson. После скрещиваний и изучения паттернов наследования выяснилось, что устойчивость обусловлена одним геном.

При дальнейшем скрининге был найден третий устойчивый сорт — японский PI 200538. Генетическое картирование показало, что гены устойчивости у Dowling и Jackson находятся в одном и том же месте хромосомы, а у PI 200538 — в другом. Это означает, что Dowling и Jackson, вероятно, имеют один и тот же ген устойчивости, а PI 200538 — другой, который можно использовать в селекции.

Поскольку оба сорта происходят с юга США, их нельзя было выращивать на Среднем Западе. Используя традиционные методы селекции вместе с маркер-опосредованным отбором, гены устойчивости быстро ввели в сорта, адаптированные к Среднему Западу. Устойчивость контролируется одним геном, что ускорило процесс. В 2009 году впервые начато коммерческое производство устойчивого к тле сорта на Среднем Западе, несущего ген от Dowling.

Однако вскоре при изучении растений сои был обнаружен новый биотип тли. В тестах эта новая тля могла заселять сорт Dowling так же легко, как и восприимчивые генотипы сои. Пока неизвестно, насколько широко распространена эта тля, но это вызывает опасения, так как показывает, что устойчивость не будет абсолютной.

Хорошая новость в том, что ген устойчивости у PI 200538 отличается от гена в Dowling и Jackson. Он защищает растения от нового биотипа тли. Ведется селекция по внедрению этого гена в сорта, но их выпуск займет еще несколько лет.

Несмотря на появление новой тли, работа продолжается. В 2009 году коммерциализирован один сорт с геном от Dowling, а второй будет выпущен в следующем году. Устойчивые линии и технология маркеров лицензированы частным семенным компаниям.

Первый устойчивый сорт, разработанный университетом, является Round-up Ready, второй — обычный, не модифицированный. Устойчивость в обычном сорте особенно важна для производителей органической сои, у которых нет практических методов борьбы с тлей, кроме инсектицидов, которые они не могут применять.

Устойчивые сорта могут сэкономить деньги фермеров и помочь окружающей среде, сократив использование инсектицидов.

Важные выводы для фермеров:

• Сорта с устойчивостью к тле становятся доступны.
• Тесты показывают меньшее размножение тли на устойчивых линиях.
• Однако устойчивость — не «волшебная пуля». Необходимо продолжать мониторинг полей, так как могут появиться тли, преодолевающие сопротивление.
• Неизвестно, насколько тля адаптируется к новым сортам.

Надежда исследователей — комбинировать оба гена устойчивости для получения более долговечной защиты. Цель — создать растение с несколькими генами устойчивости, чтобы при "поломке" одного другие продолжали защищать.

Исследование поддержано United Soybean Board и Иллинойсской ассоциацией производителей сои.