Генетики створили ГМО-рис стійкий до бактеріальних і грибкових хвороб

Генетики намагаються вирішити продовольчу проблему людства шляхом підвищення стійкості рослин, зокрема рису, до різних негативних чинників, для чого створюють нові експериментальні сорти злаку. Про це повідомляє propozitsiya.com з посиланням на agroxxi.ru.

За допомогою генної інженерії міжнародна команда фахівців створила "суперрис", який здатний боротися з хворобами, викликаними бактеріальними або грибковими патогенами, які призводять до втрати 80% врожаю.

Американські вчені з університету Дьюка спільно з китайськими колегами досліджували імунні реакції рослин і виявили компоненти, які можуть бути використані для створення стійких до хвороб культур.

"Імунітет — це палиця з двома кінцями. Захисні білки не тільки токсичні для патогенів, але й шкідливі для самих рослин при надмірній експресії. Це серйозна проблема в створенні сільгоспкультур, стійких до хвороб, адже кінцевою метою є захист врожаю", — говорить провідний автор роботи Сіньнянь Дун (Xinnian Dong).

Рослини не мають кровотоку для циркуляції імунних клітин. Замість цього вони використовують рецептори зовні своїх клітин, щоб ідентифікувати молекули, які сигналізують про вторгнення мікробів, і реагувати, випускаючи безліч протимікробних сполук. Ідентифікація генів, які запускають цю імунну відповідь і роблять їх активніше, допоможуть створювати суперсильні рослини, переконані фахівці.

Один з цих генів — NPR1 — є головним регулятором захисту рослин. Вчені, які намагаються підвищити стійкість рису, пшениці, яблунь, томатів та інших культур, вивчають NPR1 на прикладі резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) — модельна рослина з сімейства капустяних.

Виявилося, що активізація гена NPR1 призводить до перевантаження імунної системи рослин, що погано позначається на їх рості. Це і є палиця з двома кінцями, про яку говорила Сіньнянь Дун: при активації NPR1 рослини більш стійкі до патогенів, проте практично не дають врожаю.

Для вирішення цієї проблеми вчені шукають так званий контрольний перемикач, який буде активувати імунну реакцію тільки тоді, коли рослина піддається хворобі. Саме такий механізм став відкриттям, яке допоможе в майбутньому підвищити урожай рису та інших культур до небувалих показників.

У результаті досліджень рослини рису виявилися здатні швидко "нарощувати" активність імунної системи при досить сильних атаках патогенів. Їх імунні відповіді були короткими і ніяк не вплинули на ріст культури.

У ході тестів експерти піддали модифікований рис впливу різних хвороб. Дві з них викликаються бактеріями (бактеріальний опік рису (Xanthomonas oryzae pv. Oryzae) і бактеріальна смугастість рису (Xanthomonas oryzae pv. Oryzicola), а одна — патогенним грибом Magnaporthe oryzae. Хвороба швидко поширилася по листю контрольних рослин, тоді як "суперрис" продемонстрував високу стійкість до них.

Результати цього дослідження мають величезний потенціал для сільського господарства, адже відкритий механізм створення "суперрослин" не обмежуватиметься селекцією винятково рису.