Китайские учёные нашли ключевой ген для борьбы с «раком» капустных культур

На этом архивном фото Лю Лицзян (слева), главный научный сотрудник исследовательской группы, работает в Институте исследования масличных культур Китайской академии сельскохозяйственных наук в Ухане, провинция Хубэй. [Фото/Xinhua]

Новое исследование китайских учёных выявило ключевой ген восприимчивости, связанный с килой крестоцветных — заболеванием, которое часто называют «раком» капустных культур. Это открытие предлагает долговременные ресурсы устойчивости для борьбы с килой и новые представления в то, как растения защищаются от инвазивных эукариотических простейших патогенов.

Исследование, проведённое командой из Института исследования масличных культур Китайской академии сельскохозяйственных наук, было опубликовано в журнале Nature Genetics в понедельник.

Крестоцветные культуры имеют значительную экономическую и питательную ценность, обеспечивая овощи, растительное масло и белок. Однако их производство сталкивается с растущей угрозой со стороны килы, которая быстро распространилась более чем в 80 странах в последние годы, вызывая глобальные потери урожая от 10 до 15 процентов ежегодно. Только в Китае болезнь поражает более 20 миллионов му (около 1,3 миллиона гектаров) пахотных земель каждый год.

Это заболевание вызывается простейшим Plasmodiophora brassicae, которое угрожает исключительно крестоцветным видам. Традиционные методы селекции для контроля этого заболевания, такие как межвидовая или внутривидовая гибридизация, часто сталкиваются с проблемами, включая длительные циклы и быструю потерю устойчивости.

По словам Лю Лицзяна, главного научного сотрудника исследовательской группы, потребовалось почти десять лет, чтобы определить роль гена GSL5, который способствует заражению. Этот ген может быть легко захвачен Plasmodiophora brassicae. Этот захват может привести к усилению иммуносупрессии, отключению сигналов устойчивости к болезням и обеспечению размножение патогена.

После идентификации гена исследователи провели редактирование генома, чтобы «выключить» GSL5 у крестоцветных растений. Геномно-отредактированные растения продемонстрировали широкий спектр высокоуровневой устойчивости к патогенам Plasmodiophora brassicae без неблагоприятных эффектов на рост растений или урожайность семян в полевых испытаниях.

Это нововведение обеспечивает долговременную и эффективную стратегию контроля килы крестоцветных и поддерживает селекцию высокоустойчивых сортов крестоцветных культур, таких как рапс, пекинская капуста и брокколи, заявил Лю.

ИИ: Это важное открытие может значительно повысить продовольственную безопасность, особенно учитывая масштабы поражения культур килой. Учитывая, что 2025 год сталкивается с климатическими вызовами, такие устойчивые сорта сельскохозяйственных культур становятся ещё более ценными.