Egy olyan DNS-szakaszt fedeztek fel a búzában, mely nagyban javítja a növény ellenálló képességét egy pusztító vírusos betegséggel szemben, ezzel pedig hozzájárulhat az egyik legfontosabb élelmiszernövény terméshozamának megőrzéséhez, és az élelmiszerbiztonság javításához.
2023. március 14.
A búza Amerikában, Ázsiában, Európában és Afrikában is ki van téve a búza sárga mozaik vírusnak (wheat yellow mosaic virus, WYMV), ezért egyre nő az igény azokra a fajtákra, melyek képesek ennek ellenállni. Most egy olyan a búza egy vad, mediterránban honos, ősi rokonában olyan gént fedeztek fel, mely segíthet az ellenálló képességét fokozni – írja a Phys. org a Proceedings of the National Academy of Sciences című tudományos lapban megjelent tanulmányra hivatkozva.
A Melbourne Egyetem kutatója, Dr. Mohammad Pourkheirandish, a kutatás vezetője elmondta: “Ez a felfedezés segíthet abban, hogy ellenállóbb búza fajtákat nemesítsünk, amivel nő a terméshozam, és kevesebb veszélyes gombölő szert kell használni.”
A felfedezés arra is ráirányítja a figyelmet, hogy milyen fontos a biodiverzitás megőrzése az élelmiszerellátás biztonsága érdekében.
A WYMV akár 80 százalékkal is csökkenheti a terméshozamot, ami jelentős gazdasági veszteséget okoz. A vírust a talajban élő gombák adják át, melyek a búza gyökerén élnek. A tünetek közé tartozik az elszíneződött levél, és a növények visszamaradt fejlődése. A mikroszkópikus méretű gombaspórák, melyek tartalmazzák a vírust, akár egy évtizedig is életképesek a talajban. Ugyan a gombaölő szerek elpusztítják ezeket a spórákat és megakadályozzák a fertőzést, de ez közel sem gazdaságos, és még környezetvédelmi szempontból sem fenntartható gyakorlat.
Ezért a legjobb lehetőség, hogy olyan növényeket hoznak létre nemesítéssel vagy génszerkesztéssel, melyek ellenállnak a WYMV-nek, mutatott rá Pourkheirandish.
“Már a mostani kutatás előtt is tudtuk, hogy az alvó Ym2-nek keresztelt gén akár 70 százalékkal is csökkenti a WYMV hatását a búzanövényekre, de nem tudtuk, miféle mechanizmuson keresztül érvényesül ez a hatás.”- mondta a kutató.
A tudósok egy úgynevezett pozicionálásos klónozás segítségével megkeresték az Ym2 gént a kenyérbúza kromoszómájában, és azt találták, hogy ez a DNS szekvencia egy olyan fehérjét kódol, melyet NBS-LRR típusnak neveznek. Ezek a fehérjék egy védelmi vonalat alkotnak, melyek felismerik a kórokozókat, és immunválaszt váltanak ki a növényekben. “Most, hogy ismerjük a gén DNS-szekvenciáját, oly módon hozhatunk létre Ym2 hordozó növényeket, hogy egy levéldarabból elemezzük a DNS-t, és nincs szükség a vírussal való fertőzésre” – emelte ki Pourkheirandish.
Emellett ez a tudás megkönnyíti, hogy a búza vad rokonaiban az Ym2 változatait felkutassák, amivel esetleg tovább javítható a növények ellenálló képessége a betegségekkel szemben.
A modern búza genetikai szempontból egy kiméra, mivel a génkészlete több különböző ősi növény természetes kereszteződéséből vagy hibridizációjából származik, majd ezt követően az emberek tudatosan nemesítették tovább.
A rokon fajok DNS-szekvenciáinak összehasonlításával a kutatók felfedezték, hogy a modern kenyérbúzában található Ym2 egy ősi vadnövénytől, az Aegilops sharonensis-től származik, mely a Földközi-tenger keleti részén őshonos. Hasonló gén fordul elő az Aegilops speltoidesben, a kenyérbúza másik vad ősében.
“Ezek a vadon élő fajok valamikor kereszteződhettek a termesztett búzával, és átörökíthették azt a genetikus ellenálló képességet, amely ma olyan kritikus jelentőségű a kereskedelemben” – mondta Pourkheirandish.
Az ősi vadnövények a hasznos tulajdonságok, például a betegségekkel szembeni ellenálló képesség forrásai, amelyet a növénynemesítők és a genetikusok kiaknázhatnak a modern növények védelme és az egészséges élelmiszerellátás fenntartása érdekében- beleértve a kenyeret, tésztát, kuszkuszt, péksüteményeket és más búzalisztből készült élelmiszereket, amelyek számtalan ember élelmiszerellátását biztosítják – mutatott rá a tudós.
Forrás: Magyar mezőgazdaság, phys.org/ Tóth-Gál Enikő fordítása
Fotó: USDA, ARS – Wikimedia Commons
