Вчені визначили послідовність гена стійкості ячменю до листової іржі
Стипендіат університету Сіднея, родом із сільських районів В'єтнаму, здійснив науковий прорив, який може допомогти захистити врожай від хвороб.
Як аспірант, доктор Хоан Дін виявив і визначив послідовність важливого гена, що лежить в основі стійкості ячменю до листової іржі.
Іржа - це хвороботворний грибок, що вражає різні зернові культури в усьому світі і знижує виробництво продуктів харчування не менше ніж на 10 відсотків. В Австралії іржа на пшениці та ячмені обходиться фермерам у 350 мільйонів доларів на рік через втрати виробництва та фунгіциди.
Дослідники знали про ген, відомий як Rph3, вже понад 50 років. Цей ген раніше використовувався в Австралії для захисту посівів ячменю від листової іржі, але був подоланий завдяки розробці нового штаму збудника листової іржі у 2009 році. Тим не менш, розуміння гена і того, як він колись захищав ячмінь, може допомогти краще контролювати майбутнє хворобу.
Відкриття опубліковано в журналі Nature Communications.
«Рослини та його патогени зазвичай з часом еволюціонують. Це схоже на те, як бактерії виробляють стійкість до антибіотиків. Це схоже на перегони озброєнь», - сказав професор Роберт Парк, науковий керівник доктора Діня.
"У цьому випадку, незважаючи на те, що грибок іржі переміг ген стійкості, ми хотіли зрозуміти, як працює цей ген, подивитися, чи можна його використовувати з іншими генами, або навіть чи можна змінити його послідовність, щоб знову зробити його ефективним.”
"Хоан розпочав кропітку роботу протягом трьох років, щоб виділити ген із геному ячменю, який приблизно такого ж розміру, як геном людини. Він виявив, що ген Rph3 це новий клас генів стійкості у рослин в цілому, що призвело до наших досліджень у новому напрямку, яке, як ми думаємо, підвищить стійкість до іржі".
Результати були настільки чудовими, що доктор Дін спочатку занепокоївся, чи не помилився він.
"Коли я вперше виявив цей ген, я турбувався, що зробив щось не так, тому що він був таким незвичайним", - сказав доктор Дін. Більшість генів стійкості до хвороб належать до іншого сімейства генів. Було чудово бути виправданим".
Використання генів стійкості в таких культурах, як пшениця та ячмінь, тривалий час вважалося найбільш економічним та екологічно безпечним методом запобігання спалахам іржі. Ці патогени поширилися на тисячі кілометрів і викликали величезні епідемії, збитки яких обчислюються сотнями мільйонів доларів. Хоча вони продовжують впливати на виробництво, було підраховано, що генетична стійкість заощаджує австралійським виробникам пшениці та ячменю понад 1 мільярд доларів на рік.
Професор Парк, світовий лідер у галузі досліджень іржі з Інституту селекції рослин Сіднейського університету, каже, що на сьогоднішній день у всьому світі ідентифіковано 28 генів стійкості до іржі у ячменю. Тільки чотири з них були виділені до цих пір, три - Інститут селекції рослин (Rph3 - третій).
Також читайте: