Сорный рис, также известный как красный, представляет собой разновидности риса (Oryza), дающие гораздо меньше зерен на растении, чем культивируемые сорта, и поэтому считается вредителем. Скрестившись с гербицидоустойчивым рисом из современных линий, сорняк кардинально преобразился в реальную угрозу для рисоводов
Название «сорный рис» используется для всех типов и вариаций риса, которые демонстрируют некоторые характерные черты культивируемого риса и растут как сорняки на коммерческих рисовых полях.
В статье, опубликованной в журнале Communications Biology, ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Университета Арканзаса сообщают, что сорный рис приобрел широкую устойчивость к гербицидам в регионах, где выращиваются гербицидоустойчивые сорта.
Генетическое исследование было проведено с образцами, собранными на рисовых полях в Арканзасе, где выращивается почти 50% риса в стране. Биологи использовали полногеномные последовательности 48 современных сорных растений риса, чтобы показать, как устойчивость к гербицидам развивалась в результате потока генов из сельскохозяйственного риса.
Почти все остальные случаи устойчивости сельскохозяйственных сорняков к гербицидам являются результатом отбора толерантных генотипов у видов сорняков.
Ученые подсчитали, что всего через 20 лет после того, как устойчивый к гербицидам рис был впервые принят на юге Соединенных Штатов, на большинстве полей с историей выращивания устойчивого к гербицидам риса имеются растения сорного риса, также устойчивые к гербицидам.
«На протяжении своей почти 200-летней истории в Соединенных Штатах сорный рис имел очень низкий уровень скрещивания с культивируемым рисом, - рассказывает Маршалл Ведгер, научный сотрудник с докторской степенью в области биологии в области искусств и наук в Вашингтонском университете и первый автор исследования. - Мы обнаружили, что сорный рис в США сохранился под давлением гербицидов с выживанием тех немногих растений, которые подверглись ауткроссингу, в результате чего они приобрели признак устойчивости к гербицидам».
«Технологические изменения в выращивании риса в США с 2000-х годов привели к полной генетической революции в составе сорного риса, засоряющего поля США, - добавил Кеннет Олсен, профессор биологии Вашингтонского университета и старший автор исследования. - За последние 20 лет сорный рис превратился из очень генетически отличного от сортов растения в гибрид, поскольку перенял у сортового риса определенные полезные для себя черты, в том числе устойчивость к гербицидам».
«Ситуация в агро аналогична примерам из области здравоохранения с появлением устойчивых к антибиотикам бактериальных патогенов. Широкое использование антибиотиков в конечном итоге ведет к быстрой эволюции устойчивых к лекарствам штаммов. С сорным рисом устойчивые к гербицидам сорняки были обнаружены всего через пару лет после того, как устойчивый к гербицидам рис был впервые коммерциализирован», добавил Олсен.
Как это случилось? Чтобы произошел поток генов от сельскохозяйственных культур к сорнякам, они должны расти в достаточной физической близости для переноса пыльцы.
«Устойчивые к гербицидам сорные растения риса - это продукты ауткроссинга с устойчивыми к гербицидам культурами. Ауткроссинг происходит, когда сорный рис не контролируется гербицидом на 100%, а оставшиеся сорные растения риса цветут одновременно с устойчивым к гербицидам рисовым урожаем», поясняет Нильда Рома Бургос, профессор физиологии сорняков в Арканзасском университете и соавтор исследования.
Одно можно сказать наверняка: быстрая адаптация сорного риса к применению гербицидов служит еще одним подтверждением, того, что не стоит полагаться только на один метод борьбы с сельскохозяйственными вредителями, а следует использовать комплексный подход, заключают авторы исследования.
(Источник: Вашингтонский университет в Сент-Луисе. Автор: Талия Оглиоре. Фото: Вашингтонский университет в Сент-Луисе. На фото Кеннет Олсен, профессор биологии Вашингтонского университета).
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в Я.ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | Я.Новости.