Місцеві традиційні сорти пшениці з Азії можуть стати джерелом стійкості до жовтої іржі — дослідження

Зазначається, що жовта іржа викликається грибним патогеном під назвою Puccinia striiformis f. sp. tritici. Ця хвороба рослин вражає близько 88% світового виробництва м’якої пшениці та є однією з найбільш руйнівних загроз для врожайності пшениці. Тому терміново потрібні нові стратегії боротьби з грибком. Міжнародна команда на чолі з дослідниками з Університету Цюриха (UZH) виявила дві геномні області в традиційних сортах пшениці з Азії, які забезпечують стійкість до цієї хвороби.

«Якщо такі гени можна перенести в комерційні сорти пшениці, вони можуть бути важливими в боротьбі з жовтою іржею», — каже Кентаро Сімідзу, професор кафедри еволюційної біології та екологічних досліджень Університету Джерела Янга, який відповідає за нове дослідження з цього питання.

Протягом десятиліть селекція пшениці надавала пріоритет високоврожайним сортам для задоволення світового потреб у продуктах харчування. Хоча цей акцент і збільшив виробництво, він також звузив генетичну базу культури, зробивши сучасні сорти більш вразливими до шкідників, хвороб та кліматичних екстремумів. Натомість традиційні сорти пшениці, які вирощуються та зберігаються фермерами в різних регіонах, зберігають ширше генетичне різноманіття. Ці недостатньо використовувані сорти, особливо з Азії, мають невикористаний потенціал для підвищення стійкості сучасної пшениці до хвороб.

Читати також: Ген стійкості до жовтої іржі, що використовується в сортах озимої пшениці, втратив ефективність

Під час навчання за докторською дисертацією в дослідницькій групі Енріко Сімідзу Катаріна Юнг досліджувала стійкість пшениці до жовтої іржі, співпрацюючи з Міжнародним центром покращення кукурудзи та пшениці (CIMMYT) у Мексиці та Кіотським університетом у Японії. Вона провела скринінг як традиційних, так і сучасних сортів пшениці з Японії, Китаю, Непалу та Пакистану. Польові випробування проводилися в Реккенгольці у Швейцарії та в CIMMYT у Мексиці для виявлення рослин, стійких до жовтої іржі.

Завдяки цій роботі Юнг точно виявила дві раніше неохарактеризовані геномні ділянки, відомі як локуси кількісних ознак (QTL), які сприяють стійкості до жовтої іржі. Одна ділянка була виявлена ​​у традиційного сорту з Непалу, тоді як інша з'являлася ширше у традиційних лініях з Непалу, Пакистану та Китаю в південних Гімалаях.

Ці відкриття підкреслюють цінність традиційних сортів пшениці як резервуарів генетичних ознак, які можуть посилити світове виробництво пшениці проти нових загроз.

«Цікаво, що вважається, що південна частина Гімалаїв є місцем походження самого збудника жовтої іржі. Разом з нашими висновками ми висуваємо гіпотезу, що традиційні сорти з цього регіону можуть мати унікальну та стабільну стійкість до жовтої іржі», — каже Юнг.

Більш цілеспрямований пошук нових сортів, стійких до жовтої іржі з цього регіону, потенційно може забезпечити тривалий захист від широкого спектру штамів збудників.

Нові результати підкреслюють важливість збереження генетичного різноманіття та традиційних сортів пшениці для боротьби з хворобами та іншими загрозами. Фермери вирощували та підтримували ці традиційні сорти в різних частинах світу протягом поколінь, що має велике значення для майбутньої продовольчої безпеки. 

«Традиційні сорти необхідно зберігати як у генних банках, так і на полях фермерів, перш ніж вони будуть втрачені назавжди. Їх використання та розподіл вигод мають здійснюватися у тісній співпраці з місцевими громадами, оскільки їхні знання та практика проклали шлях до генетичного різноманіття, яке ми спостерігаємо сьогодні», — каже Юнг.

Алла Гусарова, SuperAgronom.com

Читати також: Хвороби озимої пшениці: технології захисту