Найден ген дикого банана для защиты плантаций от панамской болезни

Здоровое дикое банановое растение с зелеными плодами на переднем плане и плантация с увядающими желтыми листьями на заднем.

Ученые обнаружили в геноме дикого банана источник естественной устойчивости к болезням, что дает новую надежду на защиту мировых поставок этого популярного фрукта от опасной грибковой угрозы. Исследователи из Квинслендского университета под руководством доктора Эндрю Чена и профессора Элизабет Эйткен определили конкретный участок генома, отвечающий за сопротивляемость к агрессивному штамму панамской болезни Fusarium wilt Sub Tropical Race 4 (STR4).

Фузариозное увядание – также известное как панамская болезнь – это разрушительное заболевание, передающееся через почву и поражающее по всему миру бананы сорта Кавендиш, на которые приходится основной объем рынка. «Этот грибок атакует растение через корневую систему, вызывая его увядание и гибель. Что еще хуже, он оставляет после себя стойкое заражение в почве, подвергая риску будущие урожаи», – комментирует доктор Чен. По его словам, выявление и использование естественной устойчивости диких сородичей является долгосрочным и надежным решением этой проблемы.

Команда проследила источник сопротивляемости до дикого диплоидного банана, известного как «Калькутта 4». Чтобы точно определить защитный ген, исследователи скрестили этот вид с уязвимыми к болезни бананами. После выращивания гибридных растений ученые подвергли их воздействию грибка и сравнили ДНК выживших экземпляров с теми, что оказались заражены. В результате пятилетней работы удалось установить, что ген, отвечающий за устойчивость к болезни, находится на 5-й хромосоме банана «Калькутта 4».

Это открытие имеет огромное значение, поскольку впервые удалось провести генетический анализ устойчивости к четвертой расе панамской болезни, полученной от дикого подвида. Однако сам банан «Калькутта 4» не может использоваться в коммерческих целях, так как его плоды несъедобны. Поэтому следующим шагом для ученых станет разработка практических инструментов для селекции.

«Теперь наша задача – создать молекулярные маркеры для эффективного отслеживания гена устойчивости», – объясняет доктор Чен. Это позволит селекционерам проверять саженцы на ранней стадии, еще до появления каких-либо симптомов заболевания. Такой подход значительно ускорит процесс отбора, снизит затраты и, как надеются исследователи, в конечном итоге приведет к созданию нового сорта банана – вкусного, удобного для выращивания и генетически защищенного от разрушительной болезни.

Зарина Калиева

Зарина Калиева — ведущий научный журналист издания «Град науки», чьи статьи охватывают невероятно широкий спектр современных исследований, от загадок человеческого мозга до таинственных явлений глубокого космоса. В рубрике «Аптекарский переулок» она виртуозно и доступно объясняет читателям последние прорывы в медицине и диетологии: разбирает эффективность интервального голодания, рассказывает о влиянии пищевых эмульгаторов на микробиоту и освещает передовые методы лечения с помощью РНК-терапии и синтетических вирусов против супербактерий. Журналистка глубоко погружается в тайны человеческой психики и нейробиологии в разделе «Площадь разума». Здесь она увлекательно пишет о том, как стимуляция мозга усиливает альтруизм, почему недосып запускает процессы самоочистки нервной системы, а также исследует причины нашего равнодушия к музыке и переоценку масштабов агрессии в интернете.

Не менее пристальное внимание Зарина уделяет космическим исследованиям в «Звездном бульваре», знакомя аудиторию с подготовкой ракеты Artemis II к полету на Луну, поиском атмосферы на экзопланете TRAPPIST-1b и проверкой теорий Эйнштейна с помощью гравитационных волн. Ее интересы также распространяются на фундаментальную физику и материаловедение: на «Проспекте металлургов» выходят ее захватывающие материалы о прорывах в создании водородных сверхпроводников, рождении ядер в Большом адронном коллайдере ЦЕРН и сложной структуре суперионной воды.

Особое место в творчестве журналистки занимают экология, эволюция и история нашей планеты. В публикациях для «Зеленой зоны» и «Набережной стихий» она поднимает важные вопросы климатических изменений, влияния планктона на погодные модели и удивительных особенностей животных — от размножения акул эполетов до самцов бонобо, распознающих овуляцию. А благодаря ее статьям в «Старом городе» читатели могут совершить путешествие в прошлое, узнав о сахелантропе как прямоходящем предке человека, древнем происхождении собак и пересмотренной радиоуглеродной хронологии Древнего Египта.