Учеными обнаружена последовательность ДНК гена пшеницы, ответственного за устойчивость к разрушительному вирусу, что дает предпосылки для селекции устойчивых сортов с меньшим применением фунгицидов для защиты
Пшеничные посевы во всем мире подвержены заболеванию вирусом желтой мозаики пшеницы (WYMV), поэтому существует высокий спрос на разновидности или сорта пшеницы, которые могут противостоять этому вирусу.
Опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences исследование показало, что ген устойчивости существует и произошел он от древнего средиземноморского дикого растения, родственника пшеницы, пишет портал Рhys.org.
Ведущий исследователь Мельбурнского университета доктор Мохаммад Пурхейрандиш, автор работы, отметил: «Это открытие поможет в разработке устойчивых сортов пшеницы, повысит урожайность и сократит использование агрохимических фунгицидов. Оно также подчеркивает необходимость сохранения биоразнообразия для защиты глобальной продовольственной безопасности».
WYMV обесцвечивает листья, замедляет рост и снижает урожай зерна до 80%, а передается почвенным грибом, который колонизирует корни растений пшеницы. Микроскопические грибные споры, содержащие WYMV, могут жить в почве до десяти лет. Хотя фунгициды убивают споры и останавливают передачу вируса, обработки дорогостоящие.
«Жизнеспособной альтернативой является выборочная селекция или генная инженерия пшеницы с устойчивостью к WYMV, - говорит доктор Пурхейрандиш. - До этого исследования мы знали, что доминантный ген под названием Ym2 снижает воздействие WYMV на растения пшеницы более чем на 70%, но не понимали, как ген достиг этого».
Исследовательская группа использовала метод, называемый позиционным клонированием, чтобы найти ген Ym2 на хромосоме мягкой пшеницы, и обнаружила, что последовательность его ДНК кодирует белок типа, известного как NBS-LRR. Эти белки являются «стражами», которые обнаруживают патогены и запускают иммунный ответ у растений.
«Теперь, когда мы знаем последовательность ДНК гена, мы можем выбрать племенные линии, несущие Ym2, просто проанализировав ДНК из небольшого кусочка листа, даже без этапа инокуляции вируса, - сказал доктор Пурхейрандиш. - Это также облегчит поиск вариантов Ym2 у диких родственников пшеницы, что может обеспечить превосходную устойчивость к болезням для дальнейшего улучшения урожая».
ДНК современной пшеницы является химерной, то есть ее генетический материал происходит от нескольких растений-предков в результате естественного скрещивания или гибридизации с последующим селекционным скрещиванием людьми.
Сравнивая последовательности ДНК родственных видов, ученые обнаружили, что Ym2 в современной мягкой пшенице происходит от древнего дикого растения под названием Aegilops sharonensis, произрастающего в странах Восточного Средиземноморья. Подобный ген встречается у Aegilops speltoides, другого дикого предка мягкой пшеницы.
«Эти дикие виды в какой-то момент должны были скрещиваться с культивируемой пшеницей и передавать генетическую устойчивость, которая сейчас так важна с коммерческой точки зрения, - говорит доктор Пурхейрандиш. - Исконные дикорастущие растения – богатый источник полезных свойств для современных селекционеров как с точки зрения устойчивости, так и производства здоровой пищи».
(Источник: phys.org. Фото: Дмитрий Лукьянов).
Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | VK.Новости.