Первое яблоко, устойчивое к бактериальному ожогу
Исследователи из ETH Zurich и Института Юлиуса Кюна в Германии создали первое яблоко, устойчивое к бактериальному ожогу (огненному ожогу). С помощью цис-генной инженерии они перенесли ген устойчивости из дикой яблони в геном популярного сорта Гала. Тесты в теплице показали, что ген эффективно защищает дерево от болезни.
Бактериальный ожог наносит огромный ущерб: во время последней крупной эпидемии в Швейцарии в 2007 году убытки составили 50 млн CHF, и пришлось уничтожить 250 000 деревьев. Основной метод борьбы — опрыскивание антибиотиком стрептомицином против возбудителя, бактерии Erwinia amylovora.
Как работает устойчивость
Учёным впервые удалось идентифицировать и изолировать ген устойчивости к ожогу у дикой яблони и подтвердить его функцию. Этот ген кодирует белок, который распознаёт поверхностный белок патогена, запуская защитную реакцию растения. Одного этого гена достаточно для защиты.
Метод цис-генной инженерии означает, что в организм (яблоню) добавляются гены не чужеродные для вида, а взятые от другого сорта яблони. Хотя для отслеживания успешности переноса использовались маркерные гены, чужеродные для вида, в итоге их удалили из генома яблони Гала, оставив только гены дикой яблони.
Тесты на заражение в теплицах подтвердили: ген устойчивости работает и предотвращает заболевание.
Препятствия для внедрения
Несмотря на успех, автор исследования Сезар Гесслер скептически оценивает перспективы выращивания таких яблонь:
- В Швейцарии действует мораторий на выращивание ГМО, который распространяется и на цис-генные культуры.
- В ЕС и Швейцарии при одобрении оценивают не конкретный продукт, а технологию его создания.
- Сохраняется сильное общественное сопротивление ГМО.
Гесслер подчёркивает, что для культур, размножаемых клонами (яблоня, банан, маниок), генная инженерия имеет смысл. Например, органическую яблоню Гала обрабатывают медью и серой не менее 25 раз за сезон, что вредит почве и воде. Цис-генная яблоня, устойчивая к парше и ожогу, в такой обработке не нуждается.
Классическая селекция (скрещивание Галы с дикой яблоней и отбор) для введения этого гена заняла бы многие десятилетия.
Необходимость дальнейших исследований
Существует и научное препятствие: у патогена может произойти мутация, которая позволит ему обойти защиту одного гена. Поэтому для надёжной защиты необходимо добавить в яблоню несколько разных генов устойчивости, чтобы вероятность преодоления защиты патогеном снижалась экспоненциально. Только после этого можно рассматривать посадки в открытом грунте.
Таким образом, угроза бактериального ожога для садов в краткосрочной перспективе сохраняется. Тёплая влажная погода перед цветением создаёт идеальные условия для взрывного размножения бактерии.