Lisztharmat-rezisztens búza a láthatáron

A gabonafélék termesztésében az egész világon az egyik legnagyobb problémát az állományok gombás eredetű fertőzése, ezen belül a lisztharmat kártétele okozza. Az ellene való védekezésben különböző hatóanyagú vegyi készítményeket használnak. Az utóbbi években egyrészt a hatóanyagokkal szemben kialakult rezisztencia, illetve az egyes hatóanyagok forgalomból való kivonása új helyzet elé állította nemcsak a termelőket, hanem a kutatókat is, akiknek a hatóanyagokkal szemben kialakult rezisztencia kivédésére, illetve kezelésére új megoldásokat kellet keresniük.

A mezőgazdasági szaksajtóban megjelent hírek szerint a sokirányú vizsgálatok eredményeként a kutatók most olyan génszerkesztett búzát hoztak létre, amely ellenáll a gombafertőzésnek, anélkül, hogy a gabona növekedését visszafogná. A tudósok szerint a módszer más növényeknél, például szamócánál és uborkánál is működhet – számol be a Science.org.

Természetesen még szükség van arra, hogy a további vizsgálatok megerősítsék, hogy a génmódosítás nem befolyásolja a termésmennyiséget, ami kétségtelenül komoly előrelépést jelenthet a búzatermelők számára. A hozambiztonság megtartása mellett a vegyszerhasználat csökkentése is jót tesz a környezetnek, nem beszélve arról, hogy a betegségeknek ellenálló növények a fejlődő országok gazdálkodói számára is fontosakká válnak, főleg ahol nincs hozzáférésük növényvédő szerekhez.

A kutatók abból a feltételezésből indultak ki, hogy egyes növények természetes módon ellenállnak a lisztharmatnak. A múlt században Etiópiában olyan helyi árpafajtákat fedeztek fel, amelyeket nem fertőzött meg a gomba. De ezek a növények és a növénynemesítők által létrehozott későbbi változatok nem fejlődtek olyan jól, és alacsony volt a termésátlaguk is. A nemesítőknek az 1980-as évekre folyamatos erőfeszítésekkel sikerült olyan árpatípusokat létrehozniuk, amelyek viszonylag jól ellenálltak a gombának, és elég erőteljesen növekedtek ahhoz, hogy a gazdák számára vonzóak legyenek. Ellentétben a növények különféle betegséggel szembeni ellenálló képességével, amelyet a kórokozók előbb-utóbb leküzdenek, ezekben a fajtákban a lisztharmat elleni védelem évtizedekig fennmaradt.

Ez egy MLO nevű génnek köszönhető, amelynek mutációja valahogy megakadályozza, hogy a gomba megfertőzze az árpát. Egyrészt a spórák behatolásakor a növényi sejtfalak gyorsan megvastagodnak, míg a közeli sejtek „öngyilkosok” lesznek.

A búzanemesítőknek azonban nem sikerült ezt reprodukálni. Búzában az MLO mutációi gyatra növekedésű növényeket eredményeznek, amelyek általában 5 százalékkal kevesebb termést adnak, mint a többi fajta, ami túl nagy hátrányt jelentett. A termelők ugyanis nem fogadják el még az ilyen kismértékű terméskiesést sem, ha a gombaölő szerekkel pl. hatékonyan megvédhető az állomány a kórokozóktól.

Gao Caixia, a Kínai Tudományos Akadémia Genetikai és Fejlődésbiológiai Intézetének növénykutatója és kollégái elkezdték tanulmányozni a búza terméshozamában és betegségekkel szembeni ellenálló képességében szerepet játszó géneket. Génszerkesztési módszerekkel létrehozták ugyanazt a védőmutációt a búza MLO génjeinek hat példányában.

Ezek a módszerek lehetővé teszik a kutatók számára, hogy nagyon célzott változásokat hajtsanak végre a genomban. Noha ezeket a változtatásokat hagyományos nemesítéssel is el lehetne érni, de néhány hónap helyett több évig tartana ugyanezt az eredményt felmutatni. A növények új tulajdonságainak módosítására szolgáló másik módszer, a génmanipuláció (GMO), melynek során az egyik faj DNS-ét viszik át egy másikba, gyakran kiterjedt vizsgálatokat és hosszadalmas felülvizsgálatokat igényel az engedélyezés előtt. Gao génszerkesztett növényei a várakozásoknak megfelelően ellenálltak a lisztharmat fertőzésének, és meglepetésére a növény ugyanolyan jól növekedett, mint a nem módosított kontrollnövények az üvegházi kísérletekben.

A módosított növények genomjának mélyebb vizsgálata során Gao és munkatársai kimutatták, hogy a szerkesztés során nem csak egy MLO gén egy részét távolították el, hanem véletlenül egy nagy DNS-szakaszt is az egyik kromoszómáról.

Ez azt eredményezte, hogy a közelben lévő TMT3 nevű gén aktívabbá vált, és ez az, ami valahogy normalizálta a növekedést. A gén egy olyan fehérjét kódol, amely a cukormolekulák szállításában vesz részt, de hogy hogyan győzi le az MLO mutáció okozta terméskiesést, az továbbra is rejtély – állítja a kínai kutató. Gao és kollégái meg akarják próbálni a génszerkesztést a szamócában, a paprikában és az uborkában is, amelyek szintén nagyon érzékenyek a lisztharmatra.

Forrás: science.org/mmg

 

About jogazda.com

Cikkajánló

Madáreledel vagy seprű

Amikor pár évvel ezelőtt a globális klímaváltozás negatív következményeinek egyértelmű jeleire hivatkozva több cikkben is …