Желтая ржавчина — одно из самых опасных грибковых заболеваний, угрожающее почти 90% мирового производства хлебной пшеницы. Ученые из Цюрихского университета выяснили, что традиционные сорта пшеницы из Азии оказались носителями генов устойчивости к патогену, вызывающему эту болезнь. Работа опубликована в журнале Theoretical and Applied Genetics (TAG).
Современные высокоурожайные сорта пшеницы спасали мир от голода десятилетиями, но при этом они обладают ограниченным генетическим разнообразием, что делает их особенно уязвимыми перед лицом болезней, вредителей и климатических стрессов. Напротив, традиционные местные сорта, веками сохранявшиеся крестьянами в разных регионах мира, содержат богатый запас генетической устойчивости, который почти не изучен.
Во главе с профессором Кентаро Симидзу, команда исследователей провела масштабный отбор пшеницы из Японии, Китая, Непала и Пакистана. Доктор Катарина Юнг, работавшая в рамках этой группы, выявила растения, устойчивые к желтой ржавчине, и с помощью полевых испытаний в Швейцарии и Мексике, а также генетического анализа, выделила два ключевых геномных участка, связанных с устойчивостью. Один участок оказался уникальным для традиционного сорта из Непала, другой — был общим для сортов из Непала, Пакистана и южного Китая.
Непал, как предполагается, является исторической родиной самого патогена — Puccinia striiformis. Возможно, именно это привело к естественному отбору уникальных устойчивых сортов.
Ученые подчеркнули: важно сохранять и использовать традиционные сорта, пока они не исчезли.
“Их нужно защищать, — отметил Юнг. — Ведь именно благодаря знаниям и практикам местных общин мы сегодня имеем доступ к столь ценному генетическому разнообразию”.
В будущем найденные гены можно будет внедрить в коммерческие сорта пшеницы, создав устойчивые культуры, способные противостоять широкому спектру штаммов грибка.
Ранее ученые выяснили, почему растения стареют.