Азіатські сорти пшениці — ключ до боротьби з руйнівною хворобою жовтої іржі

Вчені виявили гени в традиційних азіатських сортах пшениці, які можуть боротися з жовтою іржею, основною грибковою хворобою, що загрожує світовому виробництву пшениці. Це відкриття пропонує перспективну стратегію захисту продовольчої безпеки шляхом підвищення стійкості комерційних посівів пшениці до хвороб. Жовта іржа, спричинена грибком Puccinia striiformis f. sp. tritici, вражає близько 88% світового виробництва хлібної пшениці. Це становить значну загрозу для врожайності пшениці. Дослідники з Університету Цюріха (UZH) виявили, що традиційні сорти пшениці з Азії мають гени, які забезпечують стійкість до цієї руйнівної хвороби. Дослідницька група під керівництвом Кентаро Шіміцу виявила два геномні регіони в традиційних азіатських сортах пшениці, які забезпечують стійкість до жовтої іржі. Ці гени можна перенести в комерційні сорти пшениці для боротьби з хворобою. Дослідження підкреслює важливість генетичного різноманіття в традиційних сортах пшениці для продовольчої безпеки. Протягом десятиліть селекція пшениці зосереджувалася на високоврожайних сортах, що призвело до зменшення генетичного різноманіття культури. Традиційні сорти пшениці, які вирощують фермери в різних регіонах, зберігають ширшу генетичну основу. Ці сорти, особливо з Азії, пропонують невикористаний потенціал для покращення стійкості до хвороб у сучасній пшениці. Під час своєї докторської дисертації Катаріна Юнг досліджувала стійкість пшениці до жовтої іржі, співпрацюючи з Міжнародним центром покращення кукурудзи та пшениці (CIMMYT) в Мексиці та Кіотським університетом в Японії. Вона проаналізувала традиційні та сучасні сорти пшениці з Японії, Китаю, Непалу та Пакистану. Польові випробування проводилися у Швейцарії та Мексиці для виявлення стійких рослин. Юнг виявила два раніше неохарактеризовані геномні регіони, відомі як локуси кількісних ознак (QTLs), які сприяють стійкості до жовтої іржі. Один регіон було знайдено в традиційному сорті з Непалу, тоді як інший з’явився ширше в традиційних лініях з Непалу, Пакистану та Китаю в південному регіоні Гімалаїв. Вважається, що південний регіон Гімалаїв є місцем походження патогену жовтої іржі. Дослідники припускають, що традиційні сорти з цього регіону можуть містити унікальну та стабільну стійкість до жовтої іржі. Це відкриття підкреслює цінність збереження традиційних сортів пшениці як джерела генетичних ознак для боротьби з новими загрозами. Збереження генетичного різноманіття та традиційних сортів пшениці має вирішальне значення для боротьби з хворобами. Фермери вирощували ці сорти протягом поколінь, що має велике значення для майбутньої продовольчої безпеки. Використання та розподіл вигод від цих сортів повинні включати тісну співпрацю з місцевими громадами, визнаючи їхні знання та практику. Співпраця з Кіотським університетом була важливою для цього проекту. Це дослідження підкреслює цінність міжнародних партнерств у науковому прогресі. Схема глобального фінансування UZH підтримала проект. Альянс між UZH та Кіотським університетом було перетворено на Стратегічне партнерство у 2020 році.