Нове дослідження китайських учених виявило ключовий ген сприйнятливості, пов'язаний з килою хрестоцвітих — захворюванням, яке часто називають «раком» капустяних культур.
Це відкриття пропонує довгострокові ресурси стійкості для боротьби з килою та нові уявлення про те, як рослини захищаються від інвазивних еукаріотичних найпростіших патогенів, пише Xinhua.
Дослідження, проведене командою з Інституту дослідження олійних культур Китайської академії сільськогосподарських наук, опубліковано в журналі Nature Genetics.
Зазначається, що хрестоцвіті культури мають значну економічну та поживну цінність, забезпечуючи овочі, олію та білок. Однак їхнє виробництво стикається з дедалі більшою загрозою з боку кили, яка швидко поширилася більш ніж у 80 країнах останніми роками, викликаючи глобальні втрати врожаю від 10% до 15% щорічно. Тільки в Китаї хвороба уражує понад 20 млн му (близько 1,3 млн га) орних земель щороку. Це захворювання викликається найпростішим Plasmodiophora brassicae, яке загрожує суто хрестоцвітим видам.
Традиційні методи селекції для контролю цього захворювання, такі як міжвидова або внутрішньовидова гібридизація, часто стикаються з проблемами, включно з тривалими циклами та швидкою втратою стійкості.
За словами головного наукового співробітника дослідницької групи Лю Ліцзяна, знадобилося майже 10 років, щоб визначити роль гена GSL5, який сприяє зараженню. Цей ген може бути легко захоплений Plasmodiophora brassicae. Це захоплення може призвести до посилення імуносупресії, відключення сигналів стійкості до хвороб та забезпечення розмноження патогену. Після ідентифікації гена дослідники провели редагування геному, щоб «вимкнути» GSL5 у хрестоцвітих рослин.
Геномно-відредаговані рослини продемонстрували широкий спектр високорівневої стійкості до патогенів Plasmodiophora brassicae без несприятливих ефектів на ріст рослин або врожайність насіння у польових випробуваннях.
«Це нововведення забезпечує довготривалу та ефективну стратегію контролю кили хрестоцвітих і підтримує селекцію високостійких сортів хрестоцвітих культур, таких як ріпак, пекінська капуста та броколі», — заявив Лю.