Ученые обнаружили ген, который может спасти бананы всего мира
Скрытый ген дикого банана может помочь спасти любимый во всем мире фрукт от неумолимой грибковой угрозы.
Ученые обнаружили мощный источник естественной устойчивости к грибковому заболеванию, угрожающему банановым плантациям по всему миру, выявив его в диком подвиде этого фрукта.
Исследователи из Университета Квинсленда под руководством доктора Эндрю Чена и профессора Элизабет Эйткен обнаружили конкретный геномный регион, ответственный за устойчивость к фузариозному увяданию субтропической расы 4 (STR4), опасному штамму панамской болезни. Это открытие знаменует собой значительный шаг вперед для программ селекции бананов, стремящихся к долгосрочному решению этой растущей сельскохозяйственной угрозы.
Панамская болезнь и глобальная угроза для бананов
«Фузариозное увядание, также известное как панамская болезнь, — это разрушительное почвенное заболевание, поражающее выращиваемые бананы сорта Кавендиш по всему миру благодаря своим вирулентным штаммам расы 4», — сказал доктор Чен.
Грибок распространяется по почве, заражая банановые растения и вызывая их увядание и гибель. После того, как он укоренится, он может сохраняться в почве, загрязняя поля и угрожая будущим посадкам.
«Выявление и внедрение естественной устойчивости диких бананов — это долгосрочное и устойчивое решение проблемы этого патогена, который вызывает увядание и гибель растения-хозяина, оставляя остатки в почве для заражения будущих урожаев», — пояснил доктор Чен.
Выявление устойчивости к STR4 у сорта банана Calcutta 4
Команда исследователей обнаружила источник устойчивости у дикого диплоидного банана, известного как Calcutta 4. Чтобы выяснить генетический источник, они скрестили Calcutta 4 с восприимчивыми бананами другого подвида в группе диплоидных бананов.
«Мы обнаружили источник устойчивости к STR4 у сорта Calcutta 4, который является высокоплодовитым диким диплоидным бананом, скрестив его с восприимчивыми бананами другого подвида группы диплоидных бананов», — сказал доктор Чен.
После выращивания полученных растений исследователи подвергли их воздействию STR4. Затем они сравнили ДНК растений, переживших заражение, с теми, которые погибли от болезни.
«После воздействия STR4 на новые растения-потомки мы исследовали и сравнили ДНК тех, которые погибли от патогена, и тех, которые не погибли.
Мы картировали устойчивость к STR4 на хромосоме 5 у сорта Calcutta 4.
Это очень важное открытие; это первое генетическое исследование устойчивости к расе 4 у этого дикого подвида».
Пять лет генетических исследований
Проект, осуществляемый Школой сельского хозяйства и устойчивого развития пищевой промышленности, занял пять лет. Каждое новое поколение гибридов бананов должно было расти не менее 12 месяцев, прежде чем ученые могли проверить их на устойчивость к болезням и продолжить селекцию после цветения.
Для достижения прорыва команда объединила прямую генетику (развитие популяции и скрининг на болезни), секвенирование генома и анализ объединенных сегрегантов.
На пути к устойчивым к фузариозному увяданию бананам
Доктор Чен сказал, что это открытие закладывает основу для разработки коммерческих сортов бананов, которые могут противостоять фузариозному увяданию.
«Хотя сорт Calcutta 4 обеспечивает важную генетическую устойчивость, он не подходит в качестве коммерческого сорта, потому что не дает плодов, пригодных для употребления в пищу», — сказал он.
Следующая цель — преобразовать эти знания в практические инструменты для селекционеров.
