Новое открытие ускоряет создание толерантных к хуанлунбину цитрусовых

Ученые из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) и Института пищевых и сельскохозяйственных наук Университета Флориды (UF/IFAS) определили ключевые химические вещества и гены, отвечающие за характерный вкус апельсинового сока. Это открытие приближает создание гибридных цитрусовых деревьев, устойчивых к смертельной болезни хуанлунбин (HLB, "зеленение цитрусовых"), плоды которых будут иметь вкус, похожий на апельсин.

Проблема хуанлунбина

  • Болезнь, вызываемая бактерией Candidatus Liberibacter asiaticus и переносимая насекомыми азиатской цитрусовой листоблошкой, была впервые обнаружена во Флориде в 2005 году.
  • Она нанесла огромный ущерб индустрии штата, снизив его долю в производстве нетанжериновых цитрусовых в США с почти 80% до менее 42%.
  • Основные для сока сорта сладкого апельсина (Citrus sinensis), такие как Валенсия и Хэмлин, высоковосприимчивы к HLB. Плоды больных деревьев остаются зелеными, а сок становится горьким.

Открытие толерантности и поиск вкуса

  • Еще в 1960-х годах ученые ARS создали гибриды, скрестив цитрусовые с родственным видом Poncirus trifoliata (трифолиата) для повышения холодостойкости.
  • С началом эпидемии HLB выяснилось, что эти гибриды также проявляют толерантность к болезни. Однако их сок часто имел неприятный привкус.
  • Ученые провели химический анализ и определили 26 вкусоароматических соединений, из которых семь химических веществ класса эфиров были признаны необходимыми для характерного вкуса апельсинового сока.

Генетический прорыв

  • Исследователи идентифицировали мастер-ген CsAAT1, контролирующий синтез этих ключевых эфиров.
  • На основе этого гена был создан ДНК-маркер — инструмент для быстрого скрининга сеянцев на ранней стадии, без необходимости ждать 10–15 лет, пока дерево созреет и даст плоды.
  • "Селекционеры могут использовать этот ДНК-маркер для отбора сеянцев с желаемым вкусовым профилем на ранней стадии", — объясняют физиологи растений ARS Энн Плотто и Цзиньхэ Бай.

Значение и перспективы

  • Маркер позволит целенаправленно вводить ген CsAAT1 в геном HLB-толерантных гибридов (например, от скрещивания Poncirus trifoliata с мандарином), чтобы они сочетали устойчивость к болезни со вкусом сладкого апельсина.
  • Исследование, опубликованное 28 февраля 2024 года в журнале Science Advances, сочетает традиционные методы селекции с современными генетическими инструментами и может служить моделью для улучшения других культур.
  • Ученые отмечают, что до коммерческого выпуска первых "апельсиноподобных" HLB-толерантных гибридов потребуется еще несколько лет испытаний и доработок.
2024-02-28