Сочетание генов устойчивости лучше защищает пшеницу от мучнистой росы

Исследователи из Университета Цюриха протестировали в полевых испытаниях новые линии пшеницы с улучшенной устойчивостью. Они показали, что комбинация двух вариантов гена устойчивости обеспечивает пшенице лучшую защиту от грибкового заболевания.

Урожай пшеницы часто страдает от грибковых заболеваний, таких как мучнистая роса (Blumeria graminis f. sp. tritici). В течение нескольких лет исследователи изучали ген пшеницы Pm3, который обеспечивает устойчивость к этой болезни. Этот ген существует в разных вариантах — аллелях. Ранее было показано, что отдельные аллели Pm3 способны обеспечивать устойчивость. Однако один ген устойчивости может быстро терять эффективность, поэтому для селекции важно комбинировать несколько таких генов.

Учёные создали четыре новые линии пшеницы, скрестив трансгенные линии с разными аллелями Pm3. Каждая новая линия содержала по два разных варианта гена.

• Результаты полевых испытаний (2015–2017 гг.): Все четыре новые линии показали улучшенную устойчивость к мучнистой росе по сравнению с родительскими линиями.
• Причина успеха: В лаборатории подтвердили, что активность генов родительских линий суммируется в новых линиях. Каждый аллель Pm3 сохранял ту же активность, что и в исходной линии, что привело к увеличению общей активности благодаря наличию двух разных вариантов гена.
• Вывод: Улучшенная устойчивость является результатом как повышенной общей активности трансгена, так и комбинации двух вариаций гена Pm3. Высокая общая активность генов устойчивости не вызвала негативных эффектов для развития растений или их урожайности.

Эти результаты углубляют общие знания об иммунной системе растений, в частности об устойчивости пшеницы к грибковым заболеваниям. Помимо фундаментальной науки, результаты могут быть применены в селекции пшеницы. Благодаря точному тестированию аллелей Pm3 можно выявить лучшие варианты и их комбинации, а затем использовать их в традиционной селекции, скрещивая с современными сортами.