Индийские учёные обнаружили в традиционных сортах риса с северо-востока страны гены, которые могут защитить урожай от пирикуляриоза – одного из самых разрушительных заболеваний этой культуры в мире. Местные разновидности, веками эволюционировавшие в этом регионе, оказались богатым источником естественной устойчивости к патогену.
Пирикуляриоз, который вызывает грибок Magnaporthe oryzae, поражает листья, стебли и метёлки риса, что при благоприятных для патогена условиях приводит к значительным потерям урожая. Грибок быстро мутирует и приспосабливается к существующим защитным механизмам, поэтому селекционеры постоянно ищут новые источники устойчивости.
Исследователи из Центрального сельскохозяйственного университета в Импхале изучили 58 генотипов риса, собранных в Северо-Восточной Индии. Они проверили устойчивость растений в полевых условиях, высадив их в специальном питомнике с высоким инфекционным фоном. Одновременно с помощью молекулярных маркеров в ДНК каждого образца искали уже известные гены, отвечающие за сопротивляемость болезни.
Анализ показал, что в местных сортах часто встречаются гены устойчивости. Наиболее распространёнными оказались Pik-p, Piz, Pi40(t) и Pi-ta. Два генотипа – «Итанагар» и «Томила» – стали рекордсменами: в каждом из них выявили по одиннадцать разных генов защиты. Ещё семь сортов несли по десять таких генов.
Такое сочетание нескольких генов в одном растении, известное как «пирамидинг», создаёт надёжный барьер для патогена. Чтобы заразить такое растение, грибку необходимо преодолеть сразу несколько защитных систем, что эволюционно гораздо сложнее, чем обойти один ген. Эти сорта могут стать донорами для выведения новых, более выносливых промышленных сортов риса.
Северо-Восточная Индия считается одним из центров генетического разнообразия риса. Однако по мере того как современные высокоурожайные сорта вытесняют традиционные, уникальные гены могут быть утрачены. Результаты исследования помогут сохранить и использовать этот генетический материал для обеспечения продовольственной безопасности в условиях меняющегося климата.