Деградация гена устойчивости Yr15 делает более 50% посевных площадей пшеницы в Великобритании уязвимыми для заражения грибным патогеном, вызывающим желтую ржавчину. Это затрагивает 3 самых продаваемых сорта, на которые приходится треть британского рынка пшеницы. Сейчас идет гонка за поиском новых генов устойчивости для внедрения в современные сорта.
Для противодействия этой угрозе Британское агентство исследований и инноваций (UKRI) и Министерство окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства (Defra) объявили о выделении гранта в рамках программы быстрого реагирования для исследовательского сотрудничества, координируемого Центром Джона Иннеса.
В этом новом исследовании используется скрытое разнообразие в коллекции сортов пшеницы Уоткинса для выявления новых генов устойчивости, крайне необходимых. Исследователи из Центра Джона Иннеса уже показали, что эта коллекция содержит генетические элементы, способные обеспечить устойчивость к новому штамму желтой ржавчины. В рамках проекта будут использованы новейшие геномные инструменты для раскрытия этих источников устойчивости, которые селекционеры смогут внедрить в современные сорта пшеницы.
Профессор Дайан Сондерс, руководитель группы в Центре Джона Иннеса и руководитель проекта, сказала: «Такое масштабное снижение устойчивости к желтой ржавчине в 2025 году было беспрецедентным. Однако недавно обнаруженное разнообразие древних сортов пшеницы предоставляет нам, научному сообществу, фантастический ресурс неиспользованной генетической устойчивости к болезням, который можно быстро мобилизовать для реагирования на эту возникающую угрозу и, в конечном итоге, для защиты урожая пшеницы в Великобритании».
Новый проект быстрого реагирования объединяет экспертизу в области патологии ржавчины и генетики и геномики пшеницы Центра Джона Иннеса, а также, что немаловажно, взаимодействие с заинтересованными сторонами через Сеть генетического улучшения пшеницы Defra, возглавляемую исследовательским центром Ротамстед.
Профессор Кристобаль Уауи, директор Центра Джона Иннеса, сказал: «Реагирование на эту назревающую угрозу требует от нас совместной и гибкой работы. Центр Джона Иннеса гордится тем, что координирует этот проект, работая рука об руку с исследовательским центром Ротамстед и компанией Niab, чтобы поддержать способность Великобритании защищать урожай. Этот проект демонстрирует, как британские ученые, селекционеры растений и представители промышленности могут мобилизоваться, сотрудничать и быстро реагировать на общую проблему».
После идентификации генов в коллекции сортов пшеницы Уоткинса, эта информация будет использована для улучшения современных сортов пшеницы и повышения устойчивости британских посевов пшеницы. Тесное сотрудничество с селекционерами позволит обеспечить быстрое внедрение этих методов в сорта пшеницы, используемые фермерами. Без этого вмешательства урожай пшеницы в Великобритании будет в значительной степени зависеть от применения фунгицидов для борьбы с болезнью.
Доктор Костя Канюка, заведующий фитопатологическим отделением Niab, сказал: «NIAB будет использовать свой опыт и сильные стороны в двух ключевых областях: поиск новых генов устойчивости к желтой ржавчине у диких сородичей пшеницы и мониторинг популяции желтой ржавчины в Великобритании на предмет ранних признаков устойчивости к фунгицидам. Это сотрудничество поможет нам быстрее реагировать на новые расы ржавчины и поддерживать долгосрочную устойчивость пшеницы в Великобритании».
Помимо Великобритании, связь проекта с Международным центром по улучшению кукурузы и пшеницы (CIMMYT) обеспечит возможность включения новых источников устойчивости к желтой ржавчине в международные селекционные программы по мере дальнейшего распространения этих сортов по всему миру.
Профессор Дайан Сондерс сказала: «Благодаря нашему стратегическому партнерству с CIMMYT и международным программам селекции мы можем гарантировать, что эти британские инновации помогут не только лучше защитить будущие урожаи в Великобритании, но и помогут защитить фермеров во всем мире».
Желтая ржавчина вызывается переносимым ветром грибом, который быстро распространяется в течение вегетационного периода пшеницы. Инфекция может серьезно повлиять на урожайность восприимчивых сортов пшеницы. Лучшая защита от желтой ржавчины — выращивание сортов пшеницы, содержащих гены, обеспечивающие врожденную генетическую устойчивость к грибу .
Однако, как и все патогенные микроорганизмы, гриб желтой ржавчины постоянно эволюционирует, появляются новые штаммы, способные преодолеть устойчивость, которую селекционеры внедряют в культуры.
Источник: John Innes Centre.
