Банановый "апокалипсис" предотвратит долгожданный устойчивый к заболеваниям сорт

Команда австралийского биоинженера Джеймса Дейла надеется одержать победу над панамской болезнью.

Фото QUT.

Новый модифицированный сорт Кавендиш устоял под натиском грибка на протяжении трёх лет. На фото Джеймс Дейл.

Фото QUT.

Сорта бананов, плоды которых мы чаще всего видим в магазинах, к сожалению, всегда были особым объектом любви всевозможных паразитов. И, пожалуй, главный вредитель из них на сегодняшний день – это грибок Fusarium oxysporum f. sp. Cubense, который является возбудителем фузариоза банана, или панамской болезни. Именно он беспощадно уничтожает сорт за сортом, заставляя учёных в поте лица работать над созданием всё новых и новых разновидностей устойчивого к патогенам банана.

Куда уж тут без биоинженеров. Именно они, а точнее команда австралийских исследователей во главе с Джеймсом Дейлом (James Dale), вывели новый генно-модифицированный сорт на основе распространённого во всём мире сорта Кавендиш, который, наконец, смог противостоять патогенным грибкам.

На помощь учёным пришёл геном разновидности дикого банана из Юго-Восточной Азии Musa acuminata ssp malaccensis. Они обнаружили, что активность гена RGA2 тесно связана с обеспечением устойчивости растения к фузариозу. Биоинженеры выделили этот ген и вставили его в геном сорта Кавендиш гранд нейн (Grand Nain), создав при этом несколько разных линий растений.

Новый модифицированный сорт Кавендиш устоял под натиском грибка на протяжении трёх лет. На фото Джеймс Дейл.

Интересно, что в собственном геноме Кавендиша тоже присутствует RGA2, но его активность крайне низкая. Новые линии генно-модифицированных растений высаживали на участки с заражённой грибком почвой.

"Грибок может оставаться в почве более сорока лет и нет никакого химического способа противостоять ему, ‒ рассказывает доктор Дейл в пресс-релизе исследования. – Это огромная проблема. Она опустошила плантации Кавендиша во многих частях мира и сейчас быстро распространяется по всей Азии".

Первый этап испытаний прошёл с 2012 по 2015 год. На тот момент было выведено четыре линии бананов, одна из которых успешно противостояла грибку на протяжении всего срока. Три другие проявили очень высокую устойчивость, но 20% растений всё же начали проявлять признаки заболевания к концу испытательного срока. Для сравнения, в контрольных группах через три года от 67 до 100% растений либо погибли, либо были заражены. Среди них оказался и сорт, который был ранее выведен на Тайване как устойчивый к фузариозу.

С некоторыми результатами этой части работы и заделом на будущее можно ознакомиться, прочитав статью, которая была опубликована в издании Nature Communications.

На втором этапе, который запланирован уже на пять лет и сейчас всё ещё реализуется, на основе тех же успешных линий бананов были созданы ещё несколько.

Также генной модификации был подвергнут второй распространённый сорт бананов – Уильямс. Основной задачей в новой работе было усовершенствование самого метода внедрения гена RGA2, для того чтобы он проявлял максимальную активность на новом месте, так же как и в естественных условиях.

"Мы не можем утверждать, что ген RGA2 полностью отвечает за резистентность в диком банане, — добавляет Дейл. – Но мы установили корреляцию и нашли естественный вариант RGA2 в Кавендише, правда, не очень активный".

Работа идёт полным ходом. Учёные верят, что им удалось найти нужный рычаг воздействия. Кроме всего прочего, они параллельно продолжают анализировать геном дикого банана, в надежде обнаружить и другие гены, связанные с устойчивостью этих растений не только к возбудителю панамской болезни, но и к другим патогенам.

Стоит отметить, что устойчивые к панамской болезни сорта – это далеко не единственное достижение команды австралийских биоинженеров. Ранее им удалось вывести разновидность банана с повышенным содержанием витаминов . Осталось только защитить ценный урожай от грибка. Возможно ли это, покажет время.