Разгадано происхождение самого опасного штамма стеблевой ржавчины пшеницы

Учёные раскрыли происхождение самого смертоносного в мире штамма ржавчины злаков, угрожающего глобальной продовольственной безопасности. Исследование, опубликованное в Nature Communications, решает 20-летнюю загадку.

Ключевое открытие: разрушительный штамм Ug99 грибка стеблевой ржавчины пшеницы (обнаруженный в Уганде в 1999 году) возник в результате слияния разных штаммов ржавчины — процесса, называемого соматической гибридизацией. Это позволяет грибкам объединять клетки и обмениваться генетическим материалом без сложного полового размножения.

Генетический состав: половина генетического материала Ug99 происходит от штамма Pgt21, который существует в Южной Африке более 100 лет и также встречается в Австралии (попал туда в 1950-х годах с ветровыми потоками).

Последствия:

• Другие штаммы ржавчины могут гибридизироваться в разных частях мира (в исследовании найдены доказательства этого).
• Ug99 может снова обмениваться генетическим материалом с другими патогенами, создавая новые угрозы.

Значение Ug99: считается одной из самых опасных ржавчин, так как преодолела многие гены устойчивости пшеницы и эволюционировала во множество вариантов.

Угроза для Австралии: общенациональная вспышка Ug99 может стоить стране до $500 млн потерь производства и затрат на фунгициды в первый год.

Практическая польза: понимание механизма возникновения патогенов позволяет лучше прогнозировать их изменения и определять, какие гены устойчивости можно ввести в сорта пшеницы для долговременной защиты. Это открытие упростит разработку методов скрининга сортов с сильной устойчивостью.

Контекст: ранее в этом году CSIRO, Университет Миннесоты и фонд 2Blades Foundation достигли успеха в устойчивости пшеницы, "уложив" пять генов устойчивости в одно растение для борьбы со стеблевой ржавчиной.