Национальный центр защиты растений Бутана стал организацией, создавшей диагностический центр MARPLE в партнёрстве с Центром Джона Иннеса и CIMMYT. Бутан расположен в глобальной зоне распространения жёлтой ржавчины, поэтому этот новый центр имеет решающее значение для быстрой классификации новых штаммов пшеничной ржавчины в регионе, которые подвержены риску распространения по всему миру.
Желтая ржавчина представляет собой серьёзную глобальную угрозу для пшеницы с огромными ежегодными потерями.
В последние годы изменение климата привело к появлению более агрессивных штаммов ржавчины, которые уничтожили 40% урожая пшеницы в Африке, на Ближнем Востоке и в Центральной Азии.
Еше Дема, руководитель программы Национального центра защиты растений, отметила: «Пшеница - важная культура для Бутана. Площадь её возделывания, хоть и небольшая, но достаточная для наших нужд, является очагом многих болезней пшеницы, поэтому наличие системы диагностики MARPLE помогает нам внести вклад в более глубокое понимание разнообразия патогенов для мирового сообщества».
Профессор Дайан Сондерс, кавалер ордена Британской империи, соруководитель проекта и руководитель группы в Центре Джона Иннеса, отметила: «Внедрение возможности диагностики заболеваний в режиме реального времени на уровне штаммов с помощью MARPLE-диагностики предоставит чрезвычайно ценную информацию о разнообразии патогенов в регионе. Получение новых знаний о Гималайском регионе невероятно важно не только для Бутана, но и для многих крупных стран-производителей пшеницы во всем мире».
Возбудители ржавчины пшеницы распространяются преимущественно ветром, который переносит споры на огромные расстояния, иногда даже на континенты. Эти споры приводят к новым инфекциям и вспышкам заболеваний. К другим факторам относятся перемещение зараженного растительного материала и случайный перенос возбудителей через человека, например, через зараженную одежду.
Доктор Дэйв Ходсон, соруководитель проекта в CIMMYT, пояснил: «Мы обнаружили мощный миграционный путь: расы пшеничной ржавчины, появляющиеся в Гималаях, в течение нескольких лет обнаруживаются в Восточной Африке, нанося серьёзный ущерб. Существует также тревожная история с миграцией штаммов пшеничной ржавчины в Западную Европу. Более точная диагностика появления новых штаммов крайне важна, чтобы мы могли опережать потенциальные угрозы для других регионов».
Внедрение диагностики MARPLE в Бутане кардинально меняет ситуацию, позволяя ускорить классификацию новых штаммов и сохранить результаты анализа в руках исследователей на местах.
Методология диагностики MARPLE, разработанная в Центре Джона Иннеса совместно с CIMMYT, использует портативный секвенатор MinION nanopore, созданный Oxford Nanopore , для анализа образцов пшеницы, зараженных желтой или стеблевой ржавчиной. Считывая фрагменты генома патогена, определяющие различные штаммы возбудителя пшеничной ржавчины, этот метод может предоставлять информацию о присутствующих штаммах практически в режиме реального времени.
Профессор Сондерс и доктор Роланд Воутерс, старший специалист по геномике в Центре Джона Иннеса, а также соруководитель проекта доктор Дэйв Ходсон из CIMMYT провели неделю в Бутане, чтобы встретиться с коллегами и помочь в установке этой важнейшей системы. Они провели семинар, на котором обучили исследователей навыкам, необходимым для самостоятельного использования этой технологии.
Еше Дема прокомментировала: «После этого первого семинара исследователи уже успешно внедрили метод и в настоящее время обрабатывают образцы, полученные в ходе последних полевых исследований».
Внедрение диагностических систем MARPLE в Бутане укрепляет существующие возможности молекулярной диагностики, развивая недавние инвестиции правительства Бутана в современный центр молекулярной биологии в Национальном центре защиты растений.
Диагностика MARPLE в настоящее время поддерживается Фондом Гейтса и Министерством иностранных дел, по делам Содружества и развития (Великобритания) при дополнительной поддержке со стороны премии «Новатор года» Совета по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук Великобритании (BBSRC) и проекта Inspire Challenge платформы больших данных Консультативной группы по международным исследованиям в области сельскохозяйственных исследований (CGIAR).
Источник: John Innes Centre.