Соя — одна из важнейших культур мировой экономики, но у неё есть три заклятых врага: рак стебля, церкоспорозная пятнистость листьев и пугающий «синдром внезапной смерти». Эти грибные инфекции ежегодно уничтожают миллионы тонн урожая. Но команда ученых из Аргентины нашла способ дать им отпор.
Мировое производство сои достигло приблизительно 397 миллионов метрических тонн на 140 миллионах гектаров в 2023/24 году, что отражает ее центральную роль в глобальных системах продовольствия и кормов. Однако устойчивая продуктивность сои все чаще сталкивается с биотическими и абиотическими стрессами, которые значительно снижают стабильность урожая и качество семян.
За последние десятилетия потери урожая, связанные с биотическим стрессом, значительно возросли, причем наиболее разрушительной группой, влияющей на производство сои в глобальном масштабе, являются грибные патогены. В контексте изменения климата и растущего спроса на продовольствие разработка высокоурожайных сортов с устойчивой, широкоспектральной устойчивостью к болезням стала важнейшей задачей современных селекционных программ сои.
К числу наиболее экономически значимых грибных заболеваний сои во всем мире относятся рак стебля сои, пятнистость листьев и синдром внезапной смерти, поражающие, соответственно, надземные ткани, корни и сосудистую систему.
Рак стебля — это разрушительное заболевание, проявляющееся типичными симптомами некротических язв на главном стебле и в местах прикрепления ветвей, а также межжилковым некрозом листьев, от середины сезона до созревания урожая, часто приводящее к гибели растений и значительным потерям урожая. В основном это заболевание вызывается двумя возбудителями: Diaporthe aspalathi и D. caulivora.
Церкоспорозная пятнистость, вызываемая Cercospora sojina Hara, снижает урожайность до 60% в теплых и влажных условиях. Симптомы развиваются преимущественно на листьях, хотя семена, стручки и стебли также могут быть инфицированы. Патоген демонстрирует высокое генетическое и физиологическое разнообразие, и во всем мире зарегистрировано множество рас.
Синдром внезапной смерти сои вызывается почвенными видами Fusarium, включая F. virguliforme и F. tucumaniae, и представляет собой еще одно серьезное ограничение для производства сои на разных континентах. Развитие болезни приводит к некрозу корней и токсин-опосредованным симптомам на листьях, что приводит к потерям урожая от 20 до более 80% при благоприятных условиях
В своей работе аргентинские исследователи использовали метод MABC (marker-assisted backcrossing, маркер-опосредованное обратное скрещивание). Если проще: они взяли элитный сорт сои и «пришили» к нему гены устойчивости от дикого предка, используя молекулярные метки как GPS-навигатор. Этот процесс ученые называют «пирамидированием» — они слой за слоем выстраивали генетическую защиту, объединяя в одном растении сразу несколько «щитов» устойчивости: гены устойчивости к разным упомянутым болезням (Rdm4, Rcs3 и локусы количественных признаков).
В результате появились две уникальные линии — R30-11 и R25-13. R30-11 показала самую стабильную защиту против всех трех патогенов сразу. А линия R25-13 не только не боится патогенных грибов, но и успешно переносит обработку гербицидами (глифосатом), выдавая отличный урожай на уровне лучших коммерческих сортов.
Как заявили исследователи, это первое в мире успешное объединение защиты от трех таких разных и опасных болезней в одном растении. Аргентинские ученые создали «золотой фонд» для селекции. Теперь у фермеров появится соя, которая не просто выживает, а процветает там, где другие сорта гибнут.
Источник: Agronomy 2026, doi.org/10.3390/agronomy16070754