Nieznana ścieżka skupia się na genetyce pasożytniczych nicieni

OPUBLIKOWANO DNIA 21 sierpnia 2024 r.

WAUKESHA, Wisconsin — Naukowcy dokonali ważnego odkrycia w walce z nicieniem sojowym (SCN). Podążyli stosunkowo nieznaną ścieżką i skupili się na genetyce pasożytniczych nicieni. Obszerne sekwencjonowanie genetyczne połączone z mapowaniem genetycznym pomogło im zidentyfikować kilka prawdopodobnych genów stojących za zdolnością tych podstępnych szkodników do omijania genetycznej odporności soi.

„Z dziewięciu chromosomów i dziesiątek tysięcy genów nicienia zmapowaliśmy obszary zaangażowane w wirulencję [the nematode’s ability to reproduce on a resistant host] do konkretnych regionów — w szczególności chromosomów 3 i 6 — i garstki genów”, mówi Melissa Mitchum, profesor nematologii w Katedrze Patologii Roślin College of Agricultural & Environmental Science oraz w Instytucie Hodowli Roślin, Genetyki i Genomiki na University of Georgia i członek zespołu badawczego, który dokonał odkrycia. Jest również autorką powiązanego raportu¹ opublikowano w czasopiśmie Molecular Ecology.

Dlaczego to jest takie ważne? Identyfikacja genów udaremniających oporność w nicieniach stanowi podstawę dla:

• Szybsze testowanie i identyfikacja populacji SCN w terenie
• Lepsze zarządzanie odpornością przy użyciu istniejących odmian soi
• Nowe metody obrony przed SCN
• Podobne wysiłki podejmowane w przypadku innych nicieni pasożytniczych roślin

Koalicja SCN jest zachwycona wiadomościami i postępami poczynionymi w celu dostarczenia rolnikom nowych strategii i narzędzi do walki z SCN, pasożytniczym zagrożeniem, które kosztuje rolników szacunkowo 1,5 miliarda dolarów rocznie.²

Misja

„Naszym celem było skupienie się na nicieniach i zrozumienie, w jaki sposób SCN przystosowuje się do reprodukcji na odpornych odmianach soi” – mówi Mitchum.

Zespół badawczy ściśle współpracuje również z hodowcami soi nad genami soi i kombinacjami genów, które zapewniają odporność genetyczną. „Chcemy wiedzieć, które geny i kombinacje genów są najskuteczniejsze przeciwko którym populacjom nicieni sojowych” – wyjaśnia Mitchum.

Wiedza o tym, jak te geny SCN i geny soi oddziałują i ewoluują, pomoże branży zidentyfikować profil wirulencji populacji SCN, dzięki czemu rolnicy będą mogli lepiej wykorzystać obecnie dostępną odporność genetyczną do walki z SCN. Będzie to również stanowić podstawę rozwoju przyszłych narzędzi.

Wykorzystanie odkryć dla rolników

Kolejne kroki obejmują skupienie się na kandydatach o najwyższym priorytecie w obrębie tych kluczowych regionów, aby funkcjonalnie potwierdzić, czy geny te odgrywają rolę w wirulencji nicieni na roślinach odpornych.

„Gdy udowodnimy, które geny przyczyniają się do wirulencji w przypadku specyficznej odporności genetycznej, takiej jak Peking lub PI 88788, możemy opracować sposób śledzenia tego w populacji terenowej” – mówi Mitchum. Oczekuje, że ustalenie genu(ów) zajmie rok lub dwa.

Udowodnienie roli genu w wirulencji jest czasochłonne i trudne, dlatego równolegle będą podejmowane wysiłki w celu opracowania markerów, które korelują z wirulencją w populacjach polowych. Dałoby to branży to, czego potrzebuje, aby rozpocząć opracowywanie narzędzi śledzących, przyspieszając dostarczanie rozwiązań dla rolników.

„Próbujemy zrobić krok dalej niż to, czy rolnik ma SCN. Chcemy dać rolnikom możliwość wyboru, który typ odporności genetycznej będzie najskuteczniejszy na podstawie odczytu SCN dla ich pola” — mówi Mitchum. „Bardzo ważne będzie, aby hodowcy stale wprowadzali te różne kombinacje genów odporności”.

Inwestycje Checkoff utorowały drogę temu przełomowi

„To przełomowe odkrycie nie miałoby miejsca bez zainwestowania dolarów z odpisów rolników uprawiających soję w projekt współpracy międzystanowej North Central Soybean Research Program, w którym biorą udział nematolodzy, naukowcy zajmujący się genomem i hodowcy soi” — mówi Mitchum. Środki zainwestowane we wczesne etapy badań nad sekwencjonowaniem genomu SCN położyły podwaliny, które doprowadziły nas do miejsca, w którym jesteśmy dzisiaj.

Aby dowiedzieć się więcej o SCN i sposobach walki z tym szkodnikiem, odwiedź stronę internetową koalicji.

Źródła:

1. Khee Man Kwon, João PG Viana, Kimberly KO Walden, Mariola Usovsky, Andrew M. Scaboo, Matthew E. Hudson, Melissa G. Mitchum. Skanowanie genomu w celu znalezienia sygnatur selekcji identyfikuje potencjalne geny wirulencji w celu adaptacji nicienia sojowego do odporności gospodarza. Ekologia molekularna. 12 sierpnia 2024 r. e17490. Pobrano 14.08.24.
2. Bandara, AY, Weerasooriya, DK, Bradley, CA, Allen TW, Esker PD Analiza wpływu chorób soi na gospodarkę w Stanach Zjednoczonych na przestrzeni dwóch dekad. PLoS Jeden. 2020;15(4):e0231141. 2 kwietnia 2020 r. doi:10.1371/journal.pone.0231141. Pobrano 19.08.2024.

O koalicji SCN
SCN Coalition to publiczno-prywatne partnerstwo utworzone w celu zwiększenia liczby rolników aktywnie zarządzających SCN. Naszym celem jest zwiększenie potencjału zysku rolników uprawiających soję i osiągnięcie wyższych plonów. Partnerzy w SCN Coalition to naukowcy uniwersyteccy z 28 stanów i Ontario, organizacje zajmujące się kontrolą rolników, w tym North Central Soybean Research Program, United Soybean Board i kilka stanowych rad promocji soi, a także partnerzy korporacyjni, w tym BASF, Bayer, Growmark, Nufarm, Pioneer (Corteva), Syngenta, UPL Ltd., Valent i Winfield United.

Kontakt:

Julianne Johnston
jjohnston@morganmyers.com
319-233-0502

©2024. The SCN Coalition. Wszelkie prawa zastrzeżone. www.TheSCNCoalition.com.

–Koalicja SCN