Научный взгляд: как защитить урожай дыни от вредителей с помощью селекции

Бахчевые культуры подвергаются серьезной угрозе со стороны таких вредителей, как тля, и таких болезней, как мучнистая роса. Это может привести к значительным экономическим потерям и повлиять на продовольственную безопасность. Традиционные стратегии борьбы с вредителями часто оказываются недостаточными, что требует более глубокого понимания генетической основы устойчивости растений.

Таким образом, в настоящий момент существует необходимость в углубленном изучении генетической структуры дыни для выявления и использования генов устойчивости, которые способны помочь растению противостоять этим биотическим стрессам.

В недавнем исследовании ученые определили сложный кластер генов NLR, который придает дыням устойчивость к мучнистой росе и тле. Это открытие не только проясняет сложные иммунные механизмы растений, но и закладывает основу для разработки устойчивых к болезням культур.

Исследовательская группа использовала позиционное клонирование и трансгенез для выделения генов устойчивости дыни. Среди них ключевую роль сыграл ген Pm-wWMR 29, обеспечивающий высокую устойчивость к мучнистой росе и сохраняющий уникальную связь со своим гомологом Vat-1PI 161375, который обеспечивает устойчивость к тле.

Такая двойная функциональность подчеркивает эволюционную сложность иммунной системы дыни. В ходе исследования также было изучено генетическое разнообразие различных видов дынь, что позволило выявить широкий спектр потенциала устойчивости, который может способствовать разработке новых подходов в селекции дынь и стратегии защиты.

Результаты этого исследования имеют большое значение для сельскохозяйственной биотехнологии. Изучив генетическую основу устойчивости дынь к болезням, селекционеры смогут вывести новые сорта, более устойчивые к стрессам, вызванным окружающей средой, и нашествию вредителей, что будет способствовать сокращению использования химических пестицидов, снижению затрат на производство и более стабильным урожаям.

На снижение урожая и качества плодов овощных и бахчевых культур, прежде всего, влияет фитосанитарное состояние семенного материала. Широкий спектр тестов на различные карантинные и особо опасные фитопатогены, распространяемые с семенным материалом, проводят в аккредитованных испытательных лабораториях Всероссийского центра карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР»).

Источник: Nathalie Boissot et al, A highly diversified NLR cluster in melon contains homologs that confer powdery mildew and aphid resistance, Horticulture Research (2023).

URL: https:doi.org/10.1093/hr/uhad256