Мутантное растение-"странник" открывает возможности для продовольственной безопасности

Исследование показало, что австралийское растение Nicotiana benthamiana, широко используемое в международных программах селекции, на самом деле является генетическим "странником" в своём семействе. Это открытие имеет огромный потенциал для обеспечения продовольственной безопасности.

N. benthamiana, восприимчивое к заражению более чем 500 растительными вирусами, является модельным организмом для изучения вирусологии растений и экспрессии чужеродных генов.

Однако исследование доктора Стивена Уайли из Университета Мердока и его коллег показывает, что лабораторный штамм N. benthamiana является исключением, а не правилом.

Команда собрала 23 диких штамма N. benthamiana на севере Западной Австралии и сравнила их реакцию на вирусную инфекцию с реакцией единственного лабораторного штамма.

"Всегда было загадкой, почему N. benthamiana так необычайно восприимчива к вирусам; это должно было поставить вид на быстрый путь к вымиранию. Теперь загадка решена", — говорит доктор Уайли.

"Лабораторный штамм имеет странную мутацию в своём гене RDR1, из-за чего он реагирует более тяжёлыми симптомами на некоторые вирусные инфекции. Дикие штаммы имеют функциональный RDR1 и реагируют гораздо более лёгкими симптомами".

N. benthamiana родственна ценным сельскохозяйственным культурам, включая картофель, томат, перец и баклажан, поэтому это открытие имеет прямое значение для продовольственной безопасности.

Это означает, что многие исследования растений проводились на штамме Nicotiana, который не только атипично реагирует на вирусы, но, скорее всего, имеет и другие генетические аномалии.

"Ген RDR1 контролирует многие процессы развития растения; реакция на вирусы — это лишь верхушка айсберга", — отмечает доктор Уайли.

"В этих австралийских табаках есть целый набор других ценных генов; способность растения процветать в условиях сухости, жары и засолённости означает, что у него есть гены, необходимые для устойчивого сельского хозяйства".

В рамках исследования команда собрала крупнейшую в мире коллекцию австралийских видов Nicotiana и уже получает запросы на семена.

"У нас есть солеустойчивые линии N. benthamiana, которые живут прямо на берегу моря, и засухоустойчивые, происходящие из пустынных гор, — растения с самыми разными способностями", — говорит учёный.

"Эта коллекция растений станет ценным инструментом для селекционеров и физиологов растений в будущем. Учитывая, что изменение климата реально, а климат становится суше и жарче, очень важно идентифицировать гены, которые помогут культурам выжить в будущем. Где ещё искать, как не в выносливых аборигенных растениях Западной Австралии?"