Генетики создали ГМО-рис устойчивый к бактериальным и грибковым болезням

Генетики пытаются решить продовольственную проблему человечества путем повышения устойчивости растений, в частности риса, к различным негативным факторам, для чего создают новые экспериментальные сорта злака. Об этом сообщает propozitsiya.com с ссылкой на agroxxi.ru.

При помощи генной инженерии международная команда специалистов создала "суперрис", который способен бороться с болезнями, вызванными бактериальными или грибковыми патогенами, которые приводят к потере 80% урожая риса.

Американские учёные из университета Дьюка совместно с китайскими коллегами исследовали иммунные реакции растений и выявили компоненты, которые могут быть использованы для создания устойчивых к болезням культур.

"Иммунитет – это палка о двух концах. Защитные белки не только токсичны для патогенов, но и вредны для самих растений при избыточной экспрессии. Это серьёзная проблема в создании сельхозкультур, устойчивых к болезням, ведь конечной целью является защита урожая", — говорит ведущий автор работы Синьнянь Дун (Xinnian Dong).

Растения не имеют кровотока для циркуляции иммунных клеток. Вместо этого они используют рецепторы снаружи своих клеток, чтобы идентифицировать молекулы, которые сигнализируют о вторжении микробов, и реагировать, выпуская множество противомикробных соединений. Идентификация генов, которые запускают этот иммунный ответ и делают его активнее, что поможет создавать суперсильные растений, убеждены специалисты.

Один из этих генов – NPR1 – является главным регулятором защиты растений. Учёные, пытающиеся повысить устойчивость риса, пшеницы, яблонь, томатов и других культур, изучают NPR1 на примере резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana) – модельного растения из семейства капустных.

Оказалось, что активизация гена NPR1 приводит к перегрузке иммунной системы растений, что плохо сказывается на их росте. Это и есть палка о двух концах, о которой говорила Синьнянь Дун: при активации NPR1 растения более устойчивы к патогенам, однако практически не дают урожая.

Для решения этой проблемы ученые ищут так называемый контрольный переключатель, который будет активировать иммунную реакцию только тогда, когда растение подвергается болезни. Именно такой механизм стал открытием, которое поможет в будущем поднять урожай риса и других культур до небывалых показателей.

В результате исследований растения риса оказались способны быстро "наращивать" активность иммунной системы при достаточно сильных атаках патогенов. Их иммунные ответы были короткими и никак не повлияли на рост культуры.
В ходе тестов эксперты подвергли модифицированный рис воздействию различных болезней. Две из них вызываются бактериями (бактериальный ожог риса (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) и бактериальная полосатость риса (Xanthomonas oryzae pv. oryzicola), а одна – патогенным грибом Magnaporthe oryzae. Поражение быстро распространилось по листьям контрольных растений, тогда как "суперрис" продемонстрировал высокую устойчивость к ним.

Результаты этого исследования имеют огромный потенциал для сельского хозяйства, ведь открытый механизм создания "суперрастений" не будет ограничиваться селекцией исключительно риса.