Учёные выделили первый ген патогена ржавчины, который обнаруживает пшеница для «включения» устойчивости
Прорывное исследование, опубликованное в журнале Science, позволило впервые выделить ген патогена стеблевой ржавчины, который обнаруживают растения пшеницы для активации врождённого иммунитета. Это поможет быстро диагностировать опасные штаммы и защитить урожаи.
Суть открытия
- Учёные идентифицировали ген патогена AvrSr50, который распознаётся пшеницей, несущей ген устойчивости Sr50.
- Мутации в гене AvrSr50 позволяют грибку преодолевать защиту растения.
- Теперь можно проводить ДНК-тестирование образцов ржавчины, чтобы за несколько часов определить, способен ли патоген преодолеть устойчивость Sr50 в конкретном посеве.
Практическое значение
- Быстрая диагностика: Замена недельного анализа на часовой позволит оперативно решить, нужно ли применять дорогие фунгициды для спасения урожая, который болезнь может уничтожить за недели.
- Приоритизация генов: Информация поможет выбирать, какие гены устойчивости эффективнее всего использовать в селекции.
- Понимание «гонки вооружений»: Исследование углубляет знания о взаимодействии патогена и растения на уровне белков и генов.
Глобальная угроза
- Стеблевая ржавчина — исторически самый опасный патоген пшеницы, дающей 20% продовольствия человечества.
- Болезнь вновь наносит серьёзный ущерб в Восточной Африке и возвращается в Европу (например, в Швеции в 2021 году).
- Высоковирулентная раса Ug99, появившаяся в Уганде в 1998 году, становится ещё опаснее, распространяясь по Африке и Ближнему Востоку и угрожая Азии.
- Последняя крупная эпидемия в Австралии (1973) нанесла ущерб в 300 млн австралийских долларов.
- К 2050 году спрос на пшеницу в развивающихся странах, как ожидается, вырастет на 60%.
Долгосрочная перспектива
Открытие не только имеет непосредственное практическое применение для гена Sr50, но и в перспективе 10-15 лет может привести к лучшему пониманию механизмов заражения пшеницы ржавчиной.