Исследователи из Квинслендского технологического университета в Брисбене, Австралия, разработали генетически модифицированные бананы Кавендиша с устойчивостью к разрушительной и опаснейшей болезни.
Панамская болезнь или фузариозное увядание бананов вызывается грибом Fusarium oxysporum f.sp. cubense Tropical race 4 (TR4). До недавнего времени считалось, что против нее нет средств защиты. Но, к счастью, старания ученых увенчались успехом.
В первом в мире полевом испытании с генетически модифицированными банановыми растениями, проведенными в сильно зараженной TR4 почве, одна линия Кавендиша, трансформированная геном, взятым из дикого банана, осталась полностью свободной от TR4, в то время как три другие линии продемонстрировали устойчивое сопротивление. Результаты испытания были опубликованы в Nature Communications.
Команда клонировала ген RGA2 от дикого прародителя съедобных бананов, Musa acuminata ssp. Malaccensis, который имеет прекрасное сопротивление TR4. Одна модифицированная линия Кавендиша (RGA2-3) оставалась без инфицирования TR4 в течение трех лет испытаний. Три другие линии, модифицированные RGA2, продемонстрировали сильное сопротивление, при этом 20% или меньше растений проявляли симптомы заболевания в течение трех лет.
Напротив, от 67% до 100% контрольных бананов Кавендиша (без вмешательства генной инженерии) погибли либо было тяжело инфицированы TR4 в течение трехлетнего испытательного периода.
Начиная с 2012 по 2015 год, полевое испытание возглавлял профессор Джеймс Дейл из Технологического университета Квинсленда. Эксперимент был проведен на коммерческой плантации бананов в Северной территории в Австралии, ранее затронутой ТР4. Почва также была повторно и сильно заражена панамской болезнью для испытания.
“Абсолютный прорыв”
Исследовательская группа Герта Кема, профессора тропической фитопатологии в Университете Вагенингена, выступала партнером проекта.
“Банановые линии GM показывают, что активность гена RGA2 сильно коррелирует с уровнем резистентности к TR4, – комментирует Кема. – Это абсолютный прорыв, поскольку он касается первого идентифицированного гена устойчивости к фузариозному увяданию бананов. Однако это только начало – некий свет в конце туннеля. Следующий шаг – изучить огромное разнообразие диких бананов, чтобы диверсифицировать культуру и создать устойчивые и безопасные условия производства бананов для всех”.
“В 2012 году мы определили, что этот вид бананов имеет ценную резистентность к TR4, и группа профессора Дейла подтвердила это путем клонирования основного гена. Наша роль состояла в том, чтобы проверить грибовые инфекции с использованием молекулярных методов, которые мы разработали для обнаружения и количественного определения TR4”, – рассказал Кема.
Было обнаружено, что у бананов Кавендиша также есть этот ген RGA2, но он не очень активен в восприимчивых растениях. В новом исследовании рассматривается вопрос о том, как “включить” ген в бананах Кавендиша, чтобы сделать их устойчивыми к TR4.
Исследователи начали расширенное пятилетнее полевое испытание на той же плантации, что и раньше, выращивая четыре устойчивые линии с RGA2 и недавно разработанные линии модифицированных сортов Grand Nain и Williams Cavendish. Ученые планируют изучать не только способность к сопротивлению болезням, но повышение урожайности. (Инфоиндустрия/Пищепром Украины)