Сбор диких генов дает культурам устойчивость к болезням


Глобальный альянс исследователей создал новый метод быстрого набора генов устойчивости к болезням из диких растений для передачи в домашние культуры. Техника обещает революционизировать развитие устойчивых к болезням сортов для снабжения продовольствием все страны мира.

Метод под названием AgRenSeq был разработан учеными из Британского центра Джона Иннеса, работающими с коллегами в Австралии и США. Метод был опубликован в Nature Biotechnology.

Результат: ускорение борьбы с болезнетворными микроорганизмами, которые угрожают мировым продовольственным культурам, включая пшеницу, сою, кукурузу, рис и картофель, которые составляют основную массу пищи в рационе человека.

Профессор Харбанс Бариана из Сиднейского института сельского хозяйства и Школы наук о жизни и окружающей среды является глобальным экспертом в области генетики зерновых и соавтором статьи.

Эта технология будет способствовать быстрому обнаружению и анализу новых источников устойчивости к болезням у растений.

Профессор Харбанс Бариана

Текущее исследование основано на предыдущей совместной работе профессора Бариана с CSIRO и Центром Джона Иннеса. Бариан использовал два гена пшеницы, клонированных международной группой, в качестве контрольной выборки, также была проведена оценка фенотипа для контрольного исследования.

AgRenSeq позволяет исследователям прошерстить библиотеку генов устойчивости, обнаруженных у диких сородичей современных сельскохозяйственных культур, чтобы можно было быстро идентифицировать последовательности, связанные со способностями бороться с болезнями.

Так исследователи могут использовать лабораторные методы для клонирования генов и внедрения их в элитные сорта домашних культур, чтобы защитить их от патогенных микроорганизмов и вредителей.

Мы нашли способ сканировать геном дикого родственника сельскохозяйственного растения и выбрать гены устойчивости, которые нам нужны. И мы можем сделать это в рекордно короткие сроки. Раньше это был процесс, который занимал 10 или 15 лет и походил на поиск иголки в стоге сена. Мы усовершенствовали метод, чтобы клонировать эти гены за считанные месяцы и всего за тысячи долларов вместо миллионов.

Доктор Бранде Вульф, руководитель проекта по генетике сельскохозяйственных культур в Центре Джона Иннеса и ведущий автор исследования.

Исследование показывает, что AgRenSeq был успешно опробован на диком родственнике пшеницы. Исследователи идентифицировали и клонировали четыре гена устойчивости к разрушительному патогену стеблевой ржавчины в течение нескольких месяцев. Этот процесс занимает десятилетие с использованием обычных средств.

Работа с дикой пшеницей используется в качестве доказательства концепции, подготавливая почву для метода, который будет использоваться для защиты многих культур, имеющих диких сородичей, включая сою, горох, хлопок, кукурузу, картофель, пшеницу, ячмень, рис, банан и какао.

Современные элитные культуры в поисках более высоких урожаев и других желательных агрономических признаков утратили большое генетическое разнообразие, особенно устойчивость к болезням.

Внедрение генов устойчивости к болезням от диких сородичей является экономически и экологически устойчивым подходом к селекции более устойчивых культур. Однако интрогрессия этих генов в сельскохозяйственные культуры является трудоемким процессом с использованием традиционных методов селекции.

Новый метод объединяет высокопроизводительное секвенирование ДНК с современной биоинформатикой.

Сейчас у нас есть библиотека генов устойчивости к болезням, и мы разработали алгоритм, который позволяет исследователям быстро сканировать эту библиотеку и находить гены функциональной устойчивости.

Доктор Сану Арора, первый автор статьи из Центра Джона Иннеса.


Это кульминация мечты, результат многолетней работы. Наши результаты показывают, что AgRenSeq – это надежный протокол для быстрого обнаружения генов устойчивости из генетически разнообразной группы родственников дикой культуры. Если у нас эпидемия, мы можем пойти в нашу библиотеку и привить этот патоген через нашу панель разнообразия и выбрать гены устойчивости. Используя быстрое клонирование и быстрое размножение, мы могли бы доставить гены устойчивости в элитные сорта в течение нескольких лет. Это как Феникс восставший из пепла.

Доктор Вульф.

Автор: Профессор Харбанс Бариана

Перевод: Филипп Дончев

0 0 голоса
Рейтинг статьи

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x
()
x