Это важно как для селекционеров, так и для производителей культуры, которая входит в десятку активно растущих с точки зрения потребительского спроса. Зерноподобные семена киноа предлагают ароматную, богатую питательными веществами добавку к супам, салатам и гарнирам, а также являются ингредиентом для каш, закусок и пасты. Но для того, чтобы эти полезные семена попали с фермерского поля на стол, необходимо проявлять бдительность к признакам ложной мучнистой росы – болезнь может уничтожить весь ценный урожай, если ее не контролировать.
С целью защиты растущей индустрии киноа группа исследователей под руководством фитопатолога Службы сельскохозяйственных исследований МСХ США (ARS) Анны Тестен разработала новый быстрый тест для генетического обнаружения патогена как в семенах киноа, так и в тканях листьев.
Достижение, о котором сообщалось в выпуске журнала Plant Disease, открывает возможности для борьбы с ложной мучнистой росой по нескольким направлениям, что выгодно и производителям, желающим расширить гектары под киноа, и потребителям, ценящим вкус семян и содержание в них белка, клетчатки, витаминов и незаменимых аминокислот. Соавторами статьи являются Скотт Шоу (ARS) и Пурнима Пури, Эван Домсич, Дейрдре Гриффин-ЛаХью, Кевин Мерфи и Чакрахдар Маттупалли — все из Университета штата Вашингтон.
Ложная мучнистая роса, вызываемая грибным патогеном Peronospora variabilis, проявляется в виде желтых или розоватых пятен на листьях зараженных растений киноа. Зараженные листья могут приобретать чашевидную форму, а также другие уродства, меняют цвет и отмирают. При благоприятных условиях вспышки ложной мучнистой росы на восприимчивых сортах киноа могут привести к потере урожая семян до 100 процентов.
Тест - или «анализ», как его называют ученые - использует лабораторную процедуру, известную как количественная полимеразная цепная реакция (КПЦР, англ. qPCR), для обнаружения определенных сегментов ДНК возбудителя ложной мучнистой росы, если он присутствует в образце семян или листьев.
Кроме того, поскольку тест на основе qPCR является количественным, он может определить, сколько патогена присутствует, основываясь на показаниях света, испускаемого процедурой амплификации его ДНК. Эта особенность также отличает тест от других разработанных методов на основе полимеразной цепной реакции.
«Количественная ПЦР гораздо более чувствительна (то есть она может обнаруживать меньшие количества ДНК), чем стандартная ПЦР, поэтому ложноотрицательных результатов меньше. Она также более специфична и быстра, что позволяет проводить скрининг большего количества образцов», - пояснила Тестен, которая работает в исследовательском подразделении прикладных технологий ARS в Вустере, штат Огайо.
Среди потенциальных применений - предоставление производителям киноа системы раннего оповещения. Например, в других восприимчивых культурах «ловушки для спор, которые улавливают споры, находящиеся в воздухе, в сочетании с анализами qPCR использовались для раннего обнаружения патогена ложной мучнистой росы и предупреждения производителей о необходимости обработки своих культур», - рассказывает Тестен.
Другое потенциальное применение - ускорение идентификации растений из линий разведения киноа, которые могут противостоять или переносить ложную мучнистую росу. Затем селекционеры растений могут передавать гены этого признака в элитные сорта киноа, укрепляя их защиту от болезни. А в фитосанитарном плане тесты могут помочь гарантировать, что коммерческие поставки или обмен зародышевой плазмой семян киноа в исследовательских целях не содержат ложной мучнистой росы, предотвращая новые или повторные заносы заболевания.
«Поскольку популярность киноа в США растет, этот инструмент также поможет нам отслеживать патоген ложной мучнистой росы киноа в окружающей среде, что потенциально позволит нам больше узнать о его эпидемиологии и улучшить контроль за заболеваниями», - заключила Тестен.
Источник: Agricultural Research Service.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.