Розгадано секрет стійкості бур'янів до гліфосату

Дослідники Канзаського державного університету (K-State) виявили механізм, за допомогою якого бур’яни розвивають стійкість до гліфосату, повідомляє news.agropages.com.

Бікрам Гілл, директор Ресурсного центру генетики пшениці штату Канзас, який працює в генетиці рослин вже майже 50 років, сказав, що дослідники досить швидко зрозуміли, що генетичний склад стійких до гліфосату бур’янів відрізняється.

«Зазвичай генетичний матеріал у всіх організмах, включаючи людей, зустрічається в довгих молекулах ДНК, які називаються хромосомами. Але коли фахівці з хромосом у команді K-State уважно вивчили стійкі до гліфосату бур’яни, виявилося, що їхній ген-мішень, а також інші гени, фактично вирвані з хромосом і утворили окрему, само відновлювальну циркулярну структуру ДНК», — говорить Бікрам Гілл, співавтор дослідження.

Вчені посилаються на цю структуру як позахромосомну кільцеву ДНК (eccDNA). Кожна eccDNA має одну копію гена, що продукує фермент, який є мішенню для гліфосату.

«Через наявність в кожній клітині сотень eccDNA кількість ферменту також дуже велика, тому на рослину не впливає застосування гліфосату, і бур’ян стає стійким до гербіциду», — пояснює Гілл.

За його словами, ознакою того, що бур’ян набув eccDNA є те, що стійкість у нього розвинулася дуже швидко, практично в одне покоління.

«Ми вважаємо, що стійкість через eccDNA є тимчасовою: вона може бути передана наступному потомству бур’янів та іншим спорідненим видам рослин. Ми якимось чином зловили її, доки бур’яни не стали перманентно стійкими. Зрештою, ми вважаємо, що ці eccDNA можуть бути включені в лінійну хромосому. Якщо це станеться, то вони стануть стійкими назавжди», — сказав він.

Озброєні новими знаннями, дослідники можуть приступити до роботи над розробкою стратегій по зниженню стійкості бур’янів. Дослідницька група відзначає, що фермери повинні застосовувати у своїх господарствах сівозміну сільськогосподарських культур і чергувати гербіциди:

«Це дозволить звести нанівець розвинену стійкість до гліфосату, оскільки ми знаємо, що виявлені eccDNA і кільцеві хромосоми нестабільні, і можуть бути втрачені рослинами за умови відсутності впливу гербіциду», — говорить Мітхіла Югулам, співавтор дослідження.

Ще одна рекомендація, яку дають в K-State, — не зловживати гліфосатом. Якщо бур’яни розвинули стійкість до нього, то його кількість не матиме значення