Нове дослідження вчених з Китаю розкрило важливий ген схильності, який пов’язаний із килою хрестоцвітих – хворобою, котру часто називають «раком» для капустяних рослин.
Це відкриття пропонує перспективні ресурси резистентності для боротьби з килою та свіжий погляд на те, як рослини обороняються від інвазивних еукаріотичних одноклітинних патогенів, повідомляє Xinhua.
Дослідження, виконане групою з Інституту вивчення олійних культур Китайської академії аграрних наук, було опубліковано в журналі Nature Genetics.
Підкреслюється, що хрестоцвіті культури володіють важливою економічною та харчовою цінністю, надаючи овочі, олію та протеїн. Проте їх вирощування зіштовхується із наростаючою небезпекою з боку кили, яка стрімко розповсюдилась у понад 80 країнах протягом останніх років, спричиняючи загальні втрати врожаю від 10% до 15% кожного року. Лише в Китаї ця хвороба вражає більше 20 млн му (приблизно 1,3 млн га) оброблюваних земель щорічно. Це захворювання викликається одноклітинним Plasmodiophora brassicae, який несе загрозу виключно хрестоцвітим видам.
Звичайні способи селекції для стримування цього захворювання, такі як міжвидова або внутрішньовидова гібридизація, нерідко мають проблеми, зокрема тривалі періоди та швидку втрату імунітету.
За словами провідного наукового працівника дослідного колективу Лю Ліцзяна, знадобилось близько 10 років, щоб ідентифікувати роль гена GSL5, що сприяє зараженню. Даний ген може бути легко підхоплений Plasmodiophora brassicae. Таке захоплення здатне призвести до посилення імуносупресії, припинення сигналів стійкості до хвороб та сприяння розмноженню патогену. Після ідентифікації гена, дослідники застосували редагування геному, щоб «вимкнути» GSL5 у хрестоцвітих рослин.
Геномно-модифіковані рослини продемонстрували широкий діапазон високого рівня імунітету до патогенів Plasmodiophora brassicae без негативних впливів на розвиток рослин або обсяг насіння під час польових випробувань.
«Дана інновація надає довготривалу та дієву тактику стримування кили хрестоцвітих та підтримує селекцію високостійких сортів хрестоцвітих культур, таких як ріпак, пекінська капуста та броколі», — констатував Лю.