Новітнє дослідження, проведене китайськими науковцями, ідентифікувало ключовий ген, відповідальний за сприйнятливість рослин до кили хрестоцвітих — хвороби, яку часто називають «раком» овочів родини хрестоцвітих.
Це наукове досягнення надає цінний інструмент для забезпечення довготривалої стійкості проти кили та проливає нове світло на механізми захисту рослин від інвазивних еукаріотичних одноклітинних збудників, як повідомляє Xinhua.
Дослідницька робота, виконана колективом Інституту досліджень олійних культур Китайської академії аграрних наук, була опублікована у престижному науковому журналі Nature Genetics.
Слід зазначити, що хрестоцвіті культури мають величезне значення як в економічному, так і в поживному аспектах, постачаючи важливі овочі, олію та білок. Проте, їхнє виробництво зазнає все більшої небезпеки через поширення кили. Це захворювання стрімко поширилося вже понад 80 країнах світу за останні роки, призводячи до щорічних світових втрат врожаю на рівні 10-15%. Лише в Китаї ця хвороба щорічно вражає понад 20 мільйонів му (приблизно 1,3 мільйона гектарів) орних земель. Збудником цієї хвороби є одноклітинний організм Plasmodiophora brassicae, який становить загрозу виключно для видів родини хрестоцвітих.
Традиційні методи селекції, спрямовані на контроль цього захворювання, такі як міжвидова або внутрішньовидова гібридизація, часто супроводжуються певними труднощами, включаючи тривалі часові рамки та швидку втрату набутої стійкості.
За словами провідного наукового співробітника дослідницької групи Лю Ліцзяна, виявлення ролі гена GSL5, який сприяє інфікуванню, зайняло майже десятиліття. Цей ген може бути легко використаний збудником Plasmodiophora brassicae. Така взаємодія може призводити до посилення пригнічення імунітету рослини, вимкнення сигналів захисту від хвороб та, як наслідок, до успішного розмноження патогену. Після встановлення ролі гена, науковці застосували методи редагування геному для «інактивації» гена GSL5 у рослинах родини хрестоцвітих.
Рослини, у яких було відредаговано геном, продемонстрували значний рівень стійкості до збудника Plasmodiophora brassicae у широкому діапазоні, не демонструючи негативного впливу на ріст рослин або показники врожайності насіння під час польових випробувань.
«Це новаторське досягнення пропонує довгострокову та дієву стратегію для контролю кили хрестоцвітих і сприятиме селекції високостійких сортів культурних рослин цього роду, таких як ріпак, пекінська капуста та броколі», — зазначив Лю.