«Пирамида генов» дает картофелю устойчивость к фитофторозу

Группа ученых из Всероссийского института генетических ресурсов растений им. Н. И. Вавилова (ВИР, Санкт-Петербург) и Всероссийских НИИ сельскохозяйственной биотехнологии (ВНИИСБ, Москва) и фитопатологии (ВНИИФ, Московская область) сообщила о перспективных гибридах картофеля, которые обладают «пирамидой» из пяти-шести генов устойчивости в одном растении и могут стать основой новых сортов с долговременной устойчивостью к фитофторозу. Статья с результатами исследования опубликована в журнале Agronomy, кратко о них сообщил ВИР имени Н. И. Вавилова.

Фитофтороз наиболее известен как болезнь картофеля, но он поражает многие растения семейства пасленовых, а также другие культуры, например, гречиху. Печальную славу в мировом масштабе фитофтороз получил в 1845–1849 годах, погубив урожай картофеля в Ирландии и став одной из причин катастрофического голода, унесшего жизни более миллиона человек. Возбудитель фитофтороза — патогенный организм Phytophthora infestans, паразитирующий на растениях. Он обладает очень высокой генетической изменчивостью, которая позволяет ему постоянно эволюционировать и быстро преодолевать одиночные гены устойчивости. Гибриды, описанные в новом исследовании, на протяжении более десяти лет проявляли высокую устойчивость к фитофторозу при испытании в условиях, максимально благоприятных для развития заболевания.

«Российскими исследователями достигнут значительный прогресс в направлении создания сортов картофеля, пригодных для возделывания в системе экологически чистого картофелеводства, — комментирует результаты руководитель отдела генетических ресурсов картофеля ВИР им. Н. И. Вавилова Елена Рогозина. — Внедрение сортов на основе гибридов с целым набором генов устойчивости в производство обеспечит стабильное получение урожая картофеля без применения химических средств защиты от фитофтороза».

В зарубежных лабораториях работа по созданию фитофтороустойчивого картофеля уже ведется методом трансгенеза. Созданы генно-модифицированные сорта — Дезире (Desiree), Виктория (Victoria), Марис Пайпер (Maris Piper). Их устойчивость к фитофторозу обеспечивают два-три гена, переданные от диких видов картофеля. Новые отечественные гибриды российские ученые создали методом классической селекции. Их уникальность состоит в разнообразии комбинаций генов устойчивости, которые обеспечивают защиту от заболевания.

Пирамида генов устойчивости эффективна, пока хотя бы один ее компонент распознает соответствующий ген вирулентности и запускает защитную реакцию. Источниками генетического материала для гибридов с долговременной устойчивостью, описанных в статье, стали два культивируемых вида картофеля и двадцать диких, в числе которых были представлены южноамериканские виды, редко используемые селекционерами. В дальнейшем ученым предстоит выяснить, какие из исследованных и описанных ими гибридов лучше и полнее передают ценные признаки новым поколениям при скрещивании.