Китайские учёные создали генетическую карту устойчивости пшеницы к «ржавчине»

СИАНЬ — Китайские учёные представили первую в мире генетическую карту устойчивости пшеницы к опасному заболеванию — жёлтой ржавчине. Это значительный прорыв, который позволит создать более устойчивые сорта пшеницы и сократить использование пестицидов.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Genetics 23 июля, было проведено совместно Северо-Западным аграрно-лесным университетом и Институтом генетики и биологии развития Китайской академии наук. Как сообщили в университете агентству «Синьхуа» 25 июля, работа предоставляет селекционерам беспрецедентный инструмент для генетического анализа.

Жёлтая ржавчина, вызываемая патогеном Puccinia striiformis f. sp. tritici (Pst), часто называют «раком пшеницы». По словам Кан Чжэньшэна, академика Китайской академии инженерных наук и профессора, возглавляющего команду по иммунитету растений в NWAFU, патоген быстро мутирует, создавая новый агрессивный штамм каждые пять лет, что приводит к потере около 10% мирового урожая пшеницы ежегодно.

«Впервые это исследование систематически раскрывает сигнатуры геномного отбора и эпидемиологические характеристики взаимодействий пшеницы и Pst за последнее столетие, а также коэволюционную динамику между генами устойчивости и расами патогена», — отметил Кан Чжэньшэн.

Команда потратила пять лет на комплексный анализ данных вариомов 2191 образца пшеницы со всего мира, а также более 47 000 записей о реакции на жёлтую ржавчину в различных условиях и при разных штаммах патогена.

На основе этих данных учёные идентифицировали 431 локус устойчивости к жёлтой ржавчине, создав полногеномную карту соответствующих генов. Проанализировав 559 кандидатных генов, связанных с устойчивостью, команда успешно клонировала три новых гена:

• Ген Yr5x — новый аллель, демонстрирующий устойчивость к нескольким штаммам Pst.
• Ген Yr6/Pm5 — обеспечивает двойную устойчивость к жёлтой ржавчине и мучнистой росе.
• Ген YrKB (TaEDR2-B) — даёт широкий спектр устойчивости без снижения урожайности.

Как отметил профессор Хань Дэцзюнь из NWAFU, идентификация таких «элитных» гаплотипов, сочетающих устойчивость с высокой урожайностью, является важным шагом вперёд. В отличие от современных сортов, которые теряют устойчивость за 3–5 лет, новые гены могут сохранять эффективность более десяти лет.

Сорта пшеницы с клонированными генами уже проходят полевые испытания в ключевых регионах выращивания пшеницы в Китае и за рубежом. Это достижение укрепляет продовольственную безопасность и сокращает зависимость от пестицидов.

Источник: Xinhua