В пшенице найден ген отвечающий за ржавчину

Распространение болезней на сельскохозяйственных угодьях ежегодно приводят к значительному падению объемов урожая. Порядка 20% возделываемой в мире пшенице теряется вследствие появления на посевах полосатой ржавчины. Между тем, этого объема хватило бы, чтобы испечь 290 млрд буханок хлеба. В связи с этим ученые всерьез обеспокоенные ростом заболеваемости культур взялись за активные исследования. И недавно пришли к поразительному заключению, обнаружив в ДНК мягкой пшеницы ген, который отвечает за устойчивость культуры к заболеванию полосатой ржавчиной. Имея такие сведения, агрономическое сообщество вскоре сможет противостоять глобальной продовольственной катастрофе.

Полосатая ржавчина – опасное заболевание пшеницы, которое относится к одному из трех наиболее агрессивных поражений, провоцирующих сокращение объемов урожая. Оно проявляется в виде желтых полос на листовой части растения. В числе двух других болезней отмечают стеблевую и бурую ржавчину. Со слов ученых из Саудовской Аравии из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы, эти поражения приводят к гибели пятой части посевов во всем мире.

Чтобы остановить потери зерна, цены на которое в настоящих экономических условиях необоснованно выросли, арабские ученые с коллегами из Франции, ЮАР и США бросили все силы на изучении сорта пшеницы Кариега. Он чрезвычайно распространен в африканском регионе и отличается самой высокой сопротивляемостью полосатой ржавчине. Изучив внимательно его геном, группа исследователей смогла обнаружить ключевой ген, отвечающий за способность культуры противостоять этому опасному заболеванию.

Как разъяснил руководитель группы Навинкумар Атияннан из KAUS, распространяется ржавчина необычайно быстро из-за того, что ее споры переносятся с одного поля на другое на тысячи километров порывами ветра. Такое молниеносное распространение штаммов заболевания исключает возможность контролировать поражения посевов. Обуздать заболевание можно лишь, выработав новый сорт, который будет обладать «памятью» перенесенных инфекций и противостоять им, будучи закодированным геном устойчивости к ржавчине.

Исследования осложняются тем, что геном пшеницы сложен и отличается динамичной структурой. Он более замысловатый по строению, чем геном человека, примерно в 5 раз. Поэтому поиски точного места нахождения гена, отвечающего за конкретное заболевание, очень затратные. К тому же гены устойчивости к полосатой ржавчине у разных сортов пшеницы очень отличаются.

Группа исследователей в настоящий момент смогла обнаружить ген Yr27 который отвечает именно за устойчивость культуры к полосатой ржавчине и его молекулярные механизмы работы. В ближайшее время команда ученых намерена заниматься клонированием генов и их внедрением в культурные сорта при селекции. Таким образом агрономы смогут повысить противостояние растений опасным заболеваниям, сократив потери урожая пшеницы.

Зная наверняка, что именно ген Yr27 отвечает за устойчивость к ржавчине, ученые смогут разработать его усовершенствованную версию. Целью проводимых исследований выступает выявление всех 400 генов, отвечающих за устойчивость пшеницы к заболеваниям, и тотальное искоренение основных инфекций на посевах в будущем.