Новое исследование выявило сорта пшеницы устойчивые к ржавчине

Ржавчина является одной из самых разрушительных болезней пшеницы в мире, особенно в Соединенных Штатах. Хотя эту болезнь можно контролировать с помощью химических веществ, они могут быть вредными для человека, животных и окружающей среды, и их применение может стоить миллионы долларов для производителей пшеницы. Вместо того чтобы использовать химические вещества, многие фермеры предпочли бы выращивать сорта пшеницы, устойчивые к полосовой ржавчине, и выведение таких сортов является одним из главных приоритетов программ селекции пшеницы.

Чтобы помочь в выведении этих сортов, ученые из Министерства сельского хозяйства США, Службы сельскохозяйственных исследований (USDA-ARS) и Университета штата Вашингтон недавно изучили гены устойчивости к полосчатой ржавчине в 616 сортах яровой пшеницы, используя подход, основанный на изучении генома в рамках всей ассоциации. Они использовали платформу GMS, недавно разработанную отделом исследований здоровья, генетики и качества пшеницы USDA-ARS, что значительно снижает стоимость по сравнению с пшеничными SNP-чипами.

«Мы протестировали сорта пшеницы с пятью преобладающими штаммами возбудителя полосовой ржавчины в контролируемых тепличных условиях и в полевых условиях при естественном инфицировании патогеном, и охарактеризовали их с помощью генотипирования методом мультиплексного секвенирования (GMS) и молекулярных маркеров, связанных с ранее сообщенными генами устойчивости к полосатой ржавчине», — пояснил Сяньмин Чен. «Мы идентифицировали 37 генов, включая 10 новых генов, которые показывают устойчивость к ржавчине».

Производителям пшеницы предлагается выбрать устойчивые сорта, выявленные в данном исследовании. Выращивание более устойчивых сортов позволит сократить применение химикатов и предотвратить заболевание растений ржавчиной. Эти устойчивые сорта могут также использоваться селекционерами пшеницы для выведения новых сортов с повышенной устойчивостью к полосовой ржавчине и другими желательными агрономическими свойствами.

Данное исследование стало возможным благодаря платформе GMS, разработанной лабораторией соавтора Deven See, которая значительно дешевле других платформ. Чен изначально был обеспокоен тем, что платформа не может идентифицировать большое количество генов, связанных с устойчивостью к ржавчине, но был удивлен сообщить о результатах, которые были лучше, чем ожидалось.

Для получения дополнительной информации об этом важном исследовании прочтите статью «Идентификация локусов устойчивости к полосовой ржавчине в сортах и селекционных линиях яровой пшеницы в США с использованием общегеномного ассоциативного картирования и маркеров гена Yr», в котором содержится большой объем данных, например о том, какие сорта пшеницы устойчивы или восприимчивы к полосовой ржавчине, и какие разновидности имеют отдельные гены устойчивости к ней. Эта статья также включает методологию и приемы изучения важных свойств растений. Эта статья была опубликована в августовском номере журнала «Болезни растений».

Источник: Американское фитопатологическое общество