Прорыв в отношении болезней пшеницы, чтобы накормить мир: ученые выделили самый первый ген возбудителя ржавчины, который обнаруживают растения пшеницы, чтобы «включить» устойчивость.

Впервые в мире наука шагнула на шаг впереди старого врага, который недавно возродился в некоторых частях мира, где она опустошила посевы из-за своей способности развиваться, сводя на нет большую часть тяжелой работы, начатой ??всерьез. с «зеленой революцией» — использование естественных методов для выделения первого гена возбудителя ржавчины, который растения пшеницы обнаруживают и используют для «включения» встроенной устойчивости.Прорыв в исследованиях, направленных на врагов стеблевой ржавчины — исторически наиболее опасного патогена пшеницы — будет означать, что подозрительные образцы могут быть проанализированы в течение нескольких часов в чрезвычайной ситуации, а не недель, что потенциально спасет урожай от уничтожения.«Впервые можно будет провести ДНК-тестирование, чтобы определить, может ли ржавчина в урожае пшеницы в любой точке мира преодолеть ген устойчивости к ржавчине, называемый Sr50, который внедряется в высокоурожайные сорта пшеницы», — сказал он. Профессор Роберт Парк, автор-корреспондент Сиднейского университета.

«Это укажет на необходимость быстрого опрыскивания данного урожая пшеницы дорогостоящим фунгицидом для защиты от ржавчины, которая в противном случае уничтожила бы урожай в течение нескольких недель».Эпидемии ржавчины иногда возникали одновременно с тщательно отлаженной селекцией зерновых культур; болезнь снова наносит серьезный ущерб Восточной Африке и возвращается в Европу.Новые результаты публикуются в одном из ведущих мировых журналов Science.

Г-н Цзяпенг Чен, кандидат наук из Сиднейского университета, который начал работу с секвенирования и анализа генома вирулентного изолята ржавчины, сказал, что это первый важный шаг в решении диагностических проблем, связанных с постоянно меняющимися грибами, которые приводят к новые штаммы возбудителей ржавчины.Профессор Пак объяснил: «Это похоже на продолжающуюся гонку вооружений — мы должны быть на шаг впереди этого меняющегося патогена.«Последняя крупная эпидемия стеблевой ржавчины пшеницы только в Австралии в 1973 году нанесла ущерб в размере 300 миллионов австралийских долларов — представьте, что это будет сегодня».

Соавтор-корреспондент, доктор Питер Доддс из Организации научно-промышленных исследований Содружества, сказал, что спрос на пшеницу в развивающихся странах, как ожидается, вырастет на 60 процентов к 2050 году, и только с экономической точки зрения последствия будут огромными.«Теперь, когда мы определили, как штаммы стволовой ржавчины способны преодолевать устойчивость к Sr50 — путем мутации идентифицированного нами гена AvrSr50 — эту информацию можно использовать для определения приоритетности генов устойчивости для развертывания.«Наши результаты показывают, что иммунная система растений способна напрямую распознавать грибковый белок, — сказал доктор Питер Доддс из отдела сельского хозяйства и продовольствия CSIRO. уровне, на уровне гена ".Соавтор доктор Костя Канюка из Rothamsted Research, центра сельскохозяйственных наук в Соединенном Королевстве, сказал, что стеблевая ржавчина вернулась в Европе, например, в Швеции, совсем недавно, в этом году, и угрожает Азии и США.

«Высоко вирулентная раса гриба стеблевой ржавчины Ug99, которая возникла в 1998 году в Уганде, стала еще более мощной, поскольку она распространилась по Африке и на Ближнем Востоке, а ветры угрожают разнести ее в Азию», — сказал доктор Канюка. .Американские коллеги профессор Мелания Фигероа, профессор Брайан Стеффенсон и доктор Юэ Джин смогли расширить результаты исследования, изучив штаммы возбудителя стеблевой ржавчины из других частей мира, включая США и Африку.«Важно изучить этот ген в штаммах ржавчины во всем мире, чтобы получить представление о том, где наиболее вероятно развитие вирулентности», — сказал профессор Фигероа.

Профессор Пак из Института селекции растений, входящего в состав Сиднейского института сельского хозяйства и Школы наук о жизни и окружающей среде, сказал, что результаты также должны привести к лучшему пониманию того, как патогены ржавчины заражают пшеницу, избегая обнаружения растением пшеницы, и вызывая потери урожая.«В дополнение к непосредственной практической пользе в отношении важного гена устойчивости к ржавчине Sr50, наше первое в мире открытие потенциально может иметь долгосрочную отдачу в 10-15-летнем горизонте», — сказал он.


Портал обо всем