Пакистанський сорт пшениці зі стійкістю до попелиці та посухи не злякався і фузаріозу,- вчені
Міжнародна група вчених з'ясувала, які гени можна запозичити у супер-сорту для селекції найважливішої світової культури.
Пшениця-важлива зернова культура, схильна до впливу різних біотичних і абіотичних стресів. Абіотичні фактори включають надмірну температуру, дефіцит поживних речовин, ультрафіолетове випромінювання, посуху, забруднення і недолік кисню, біотичні – атаки бактерій, вірусів, комах і грибів.
Наприклад, переважаючий сапрофіт фузаріум – F. equiseti) - типовий ґрунтовий патоген, що викликає кореневі гнилі взимку, а також фузаріоз у пшениці.
Для подолання патогенів або стресів навколишнього середовища, рослини активують різні системи захисту. У них вбудовано кілька конститутивних і індукованих захисних механізмів, включаючи експресію різних генів у відповідь на інфекцію шкідниками / патогенами.
Рослини запускають різні сигнальні шляхи незабаром після розпізнавання зовнішніх змін і перетворюють фізичний стрес в біохімічну відповідь. В результаті вони стимулюють експресію генів стрес-реакції.
У Пакистані вирощують 30 різних сортів пшениці; з них 22 визнані високоврожайними, а 8 – низькоурожайними. Шафак - 2006 в даний час займає основні пшеничні поля в Пакистані, оскільки проявляє стійкість до попелиці і жовтої іржі.
Міжнародна група дослідників з Пакистану, Саудівської Аравії, Тайваню і Китаю порівняла реакцію топового сорту і більш сприйнятливого на зараження фузаріозом. Експеримент показав цікаві результати.
Насіння двох сортів пшениці, а саме Сафак - 2006 і Цукор-2006 були зібрані в Національному центрі сільськогосподарських досліджень (NARC), Ісламабад. Насіння замочували в 75% етанолі на 3 хв для стерилізації поверхні і тричі ретельно промивали дистильованою водою. Стерилізовані насіння висівали в пластикові ємності на 21 день в камері для вирощування при 25 ° C, відносній вологості 80% і 14-годинному фотоперіоді. F. equiseti використовували для стандартного системного методу інокуляції.
Крім того, насіння обох сортів пшениці також вирощували в неінокульованому ґрунті (автоклавований ґрунт без інокуляції грибів), який служив контролем. Рослини зрошували щодня для підтримки вологості ґрунту. Експеримент включав в себе три повтори для кожної обробки, включаючи контроль. Збирання врожаю проводилося через 3 тижні після посіву.
Пошкодження підраховували під час збору врожаю з використанням стандартного протоколу і за всіма рослинами уважно спостерігали, щоб розрахувати ступінь тяжкості захворювання у відсотках.
Обидва сорти показали симптоми на листках через 15-20 днів проростання в ґрунті, інокульованої F. equiseti. На контрольних рослинах симптоми не виявлялися. Ці результати підтверджують успішну системну інокуляцію гриба.
Шафак-2006 показав менше симптомів хвороби, ніж Цукор-2006. І, навпаки, більшість рослин сприйнятливого сорту (Цукор-2006) загинуло в порівнянні зі стійким сортом (Шафак-2006). Для Шафак-2006 спостерігалося 2% хворих рослин, тоді як для Цукор-2006 було виявлено 18,80% хворих рослин.
Цей експеримент проводився для вивчення ступеня тяжкості захворювання та експресії генів, пов'язаних із захистом пшениці. Аналіз тяжкості захворювання показав, що Шафак-2006 стійкий, а Цукор-2006 - сприйнятливий до F. equiseti, хоча раніше не повідомлялося про резистентність до грибів у Шафак-2006.
У цьому експерименті зафіксовано більш високий вміст проліну у інокульованого стійкого сорту і зниження вмісту проліну у інокульованого сприйнятливого сорту. Відомо, що для накопичення проліну необхідний певний рівень стресу. У різних стресових умовах, наприклад, при високій засоленості, посухи і біотичному стресі, пролін накопичується у високій концентрації.
Також виявлено, що вміст білка збільшувався у інокульованого стійкого сорту в порівнянні з сприйнятливим.
Аналіз цих результатів показав, що вміст білка в Шафак - 2006 було збільшено в порівнянні з Цукор-2006 в контрольному, а також в стресовому стані. При стресі від інокуляції F. equiseti вміст білка в Цукор-2006 сильно знизився і, навпаки, в Шафак-2006 збільшилася на 68,07% в порівнянні з сортом Цукор-2006.
Таким чином, очевидно, збільшення загального вмісту білка відіграє важливу роль у захисті рослин, як і цукру. Рівень цукру також корелює з реакцією на хворобу у багатьох рослин, і вважається, що високий рівень відповідає за стійкість до хвороб.
Як правило, деякі патогенні інфекції викликають зміну швидкості фотосинтезу і дихальних шляхів, що викликає коливання вмісту цукру.
Збільшення загального вмісту хлорофілу спостерігалося в інокульованому Шафак-2006, в той час як Цукор-2006 показав значне зниження загального вмісту хлорофілу в порівнянні з Шафак-2006 після зараження F. equiseti.
P.S. На нашому сайті Ви можете переглянути перелік сортів, які зареєстровані в Україні, зокрема і сортів озимої пшениці. Також Ви можете переглянути оголошення щодо їх продажу або розмістити своє.
Також читайте: