Новое решение для защиты уникальных японских цитрусовых сортов и прав их селекционеров

Цитрусоводство имеет большое значение для Японии. Стоимость производства цитрусовых составляет около 201 млрд иен, что делает их третьим по важности сельхозпродуктом в стране.

Успех отрази основан на выведении новых сортов, свободных от вредителей и болезней, устойчивых к климату и обладающих высоким качеством плодов. Примерами являются «Асуми», «Асуки», «Эхимекасидай 28 го», «Эхимекасидай 48 го», «Химэкохару», «Канпэй», «Ринока» и «Михайя». Они отличаются повышенным содержанием сахара, устойчивостью к болезням (например, раку цитрусовых) и меньшим выделением сока при нарезке.

Однако растет обеспокоенность нарушением прав селекционеров японских сортов из-за их несанкционированного вывоза и выращивания за рубежом с последующим импортом контрафактных плодов обратно в страну. Это наносит ущерб бизнесу на зарубежных рынках и угрожает доходам японских фермеров.

В 2021 году правительство Японии пересмотрело Закон о защите сортов растений и семян, чтобы предотвратить утечку зарегистрированных сортов за границу. Также были разработаны системы ДНК-идентификации для конкретных сортов, такие как маркеры CAPS и анализ генотипирования SNP TaqMan-MGB.

Однако эти методы требуют много времени. Возникла потребность в более быстрых и удобных системах для эффективной идентификации японских сортов, особенно в полевых условиях инспекции, чтобы ограничить импорт поддельных плодов.

Группа японских исследователей под руководством доцента Юки Мондэн из Университета Окаямы и Мицутоси Окамото из Исследовательского института цитрусовых Эхиме разработала новую систему идентификации сортов на основе ДНК-маркеров для восьми ведущих японских цитрусовых сортов. Исследование опубликовано в журнале Breeding Science.

«Эта система точно идентифицирует цитрусовые сорта, обнаруживая полиморфизмы ДНК — фрагменты ДНК, уникальные для каждого целевого сорта», — говорит профессор Мондэн.

В исследовании использовались методы генетического секвенирования для идентификации трех семейств ретротранспозонов (CIRE1, Tcs1 и Tcs2), которые активны в цитрусовых растениях. Ретротранспозоны — это генетические элементы с высоким числом копий, которые можно использовать для обнаружения специфичных для сорта полиморфизмов ДНК.

Анализ их сайтов вставки позволил идентифицировать уникальные ДНК-маркеры для конкретных сортов. Эти маркеры, состоящие из полиморфных фрагментов InDel (вставка-делеция) в комбинации с ПЦР-положительным маркером для гена rbcL (рибулозо-1,5-бисфосфаткарбоксилаза/оксигеназа), успешно детектировались в течение 15 минут с помощью небольшой мембранной полоски C-Pas.

Весь процесс, начиная с экстракции ДНК, занимает около часа и позволяет четко определить, принадлежит ли образец плода к зарегистрированному сорту. Разработанная система предлагает значительные преимущества как удобный, быстрый и экономичный метод ДНК-диагностики для проверки импорта фруктов. Ожидается, что она станет эффективным инструментом для оперативного выявления и противодействия незаконным сортам.

Профессор Мондэн надеется, что этот метод поможет укрепить экспансию японского экспорта.

«В настоящее время японское правительство активно продвигает расширение экспорта в сельскохозяйственном, лесном, рыбном и пищевом секторах, стремясь достичь стоимости экспорта в 2 трлн иен к 2025 году и 5 трлн иен к 2030 году. По мере усиления этих усилий растет обеспокоенность по поводу пиратства отличных сортов, выведенных в Японии», — говорит она.

Она надеется, что эта работа в конечном итоге повысит конкурентоспособность японских сортов, защищая права их селекционеров.