Ученые выявили пары генов, обеспечивающие устойчивость к болезням пшеницы

Исследовательская группа из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук выявила два новых генетических механизма устойчивости пшеницы к болезням, предлагая многообещающие стратегии для повышения устойчивости к мучнистой росе и желтой ржавчине. Открытия были опубликованы в статьях в Nature Genetics 9 июня.

Исследования показывают, что как локус устойчивости к мучнистой росе MlIW170 (также известный как Pm26), так и локус устойчивости к желтой ржавчине YrTD121 — оба получены из дикой пшеницы-эммера (Triticum dicoccoides) — регулируются не отдельными генами, а парами генов, которые кодируют нуклеотидсвязывающие лейцин-богатые повторы (NLR) иммунных рецепторов. Эти пары генов представляют собой нетипичную архитектуру в иммунитете растений и предлагают новое понимание эволюции и функционирования механизмов устойчивости к болезням у сельскохозяйственных культур.

Дикая пшеница-эммер, предок современной мягкой пшеницы, накопила богатую генетическую изменчивость за счет долговременной адаптации к сложным условиям окружающей среды. Однако локусы MlIW170/Pm26 и YrTD121 из дикой пшеницы-эммер обнаружены только в нескольких популяциях дикой пшеницы-эммер и не были частью одомашнивания или эволюции мягкой пшеницы. Исследователи разработали высокоурожайные, устойчивые к болезням зародышевые плазмы с MlIW170/Pm26 и YrTD121 путем скрещивания дикой пшеницы-эммер с высокоурожайными сортами мягкой пшеницы и проведения непрерывного обратного скрещивания с селекцией с помощью маркеров.

Эти результаты предлагают важные ресурсы генов устойчивости к болезням и теоретическую основу для выведения сортов пшеницы с устойчивостью ко многим болезням.