Выведен новый сорт пшеницы, устойчивый к стеблевой ржавчине
Международная группа ученых разработала новый сорт пшеницы, устойчивый к особо опасным грибковым заболеваниям, угрожающим глобальной продовольственной безопасности.
Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Nature Biotechnology, стеблевая ржавчина является одной из самых разрушительных болезней растений в мире, известная человечеству уже более 2000 лет. Возбудитель стеблевой ржавчины — гриб Puccinia graminis — способен полностью уничтожить урожай пшеницы за считанные недели.
Наиболее эффективный и экологически безопасный способ борьбы с ржавчиной пшеницы — использование генетической устойчивости, и успешное решение было разработано Норманом Борлоугом в 1960-х годах. Однако впоследствии представители рода возбудителей ржавчины эволюционировали, чтобы преодолеть эту устойчивость, и эта болезнь снова угрожает сельскому хозяйству и мировой продовольственной безопасности.
Команда, возглавляемая доктором Миком Эйлиффом из австралийского Государственного объединения научных и прикладных исследований (CSIRO) и включающая исследователей из Университета Миннесоты, Орхусского университета, Центра Джона Иннеса в Великобритании, Минсельхоза США и Синьцзянского университета, использовала генетические технологии для «вставки» пяти генов устойчивости к ржавчине в геном сорта мягкой пшеницы.
В этом новом подходе отдельные гены устойчивости быстро собираются в единую «стопку» и вводятся в выбранную линию пшеницы.
Это не только устраняет трудоемкие усилия по культивированию, но также гарантирует, что желаемый признак (определяемый множеством генов) не будет утрачен при последующем выращивании.
По словам авторов, результат представляет собой прогресс по сравнению с традиционными методами селекции пшеницы, где для создания эквивалентной устойчивой к болезням пшеницы потребовалась бы длительная последовательность скрещиваний, а полученная устойчивость могла быть потеряна при последующих скрещиваниях.
В то время как это конкретное исследование было направлено на стеблевую ржавчину пшеницы, та же технология используется для создания прочной устойчивости к другим болезням, которые также поражают посевы пшеницы.
В будущем наборы генов могут быть подготовлены с помощью инструментов редактирования генома для создания улучшенных сельхозкультур, которые могут считаться генетически не модифицированными в некоторых странах, таких как США.
Исследование могло бы помочь решить важнейшие проблемы глобальной продовольственной безопасности. Пшеница обеспечивает примерно 20% калорий и белка для питания человека во всем мире.
Наиболее эффективный и экологически безопасный способ защиты от болезней пшеничной ржавчины — внедрение генов устойчивости в сортах пшеницы. Это особенно важно в развивающихся странах, где фунгициды, используемые для борьбы с ржавчиной, могут быть дорогими или недоступными.
Международное внедрение устойчивых к ржавчине сортов пшеницы имеет важное значение, поскольку грибы производят триллионы спор, которые могут разноситься ветрами на тысячи километров, даже через океаны, и заражать уязвимые посевы пшеницы.