Kornelski istraživač je završio decenijama dug program za razvoj novih sorti paradajza koje se prirodno odupiru štetočinama i ograničavaju prenos virusnih bolesti od insekata.
Martha Mutschler-Chu, uzgajivač biljaka i genetičarka koja vodi program, nedavno je deponovala početni set istraživačkih linija paradajza otpornih na insekte u sistem germplazme američkog Ministarstva poljoprivrede i resursni centar za genetiku paradajza na Univerzitetu Kalifornija-Dejvis, koji će biti dostupan svakome da pristupi biljkama radi istraživanja.
Ovog proleća, Mutschler-Chu će završiti razvoj novog seta od 20 elitnih linija, koje će potom biti stavljene na raspolaganje bilo kojoj zainteresovanoj semenskoj kompaniji, koja može uzgajati osobine otporne na štetočine u komercijalne sorte. Uzgoj novih sorti bi mogao da potraje kompanijama za proizvodnju semena i do pet godina pre nego što počnu da prodaju nove sorte otporne na insekte.
Za uzgajivače, ove pogodnosti će ponuditi manji gubitak useva i oštećenje plodova, a istovremeno će eliminisati ili smanjiti upotrebu pesticida i zaštititi životnu sredinu.
Otpornost na štetočine kod ovih paradajza prilagođena je iz divljeg paradajza poreklom iz Perua, Solanum pennellii. Andski paradajz ima male dlačice zvane trihomi koje izlučuju kapljice jedinjenja šećera, nazvanih acilšećeri, koji odbijaju insekte. Na ovaj način biljke bezbedno i prirodno odvraćaju širok spektar insekata, sprečavajući ih da se hrane, jedu lišće i prenose viruse ili polažu jaja, gde larve mogu oštetiti biljke.
„Nove linije kombinuju biljke i voće boljeg kvaliteta sa visokim nivoom acilšećera, kompanije za kombinovano seme treba da prenesu osobine acilšećera u komercijalne sorte“, rekao je Mutschler-Chu, profesor emeritus na Školi za integrativne nauke o biljkama, oplemenjivanje biljaka i genetiku. , deo Visoke škole za poljoprivredu i prirodne nauke.
U terenskim i laboratorijskim testovima početnih istraživačkih linija, naučnici biljaka iz Kornela i sedam drugih univerzitetskih partnera (Državni univerzitet Severne Karoline; Univerzitet Džordžije, Univerzitet Klemson; Univerzitet Floride; Univerzitet Kalifornije, Dejvis; Univerzitet Kalifornije, Riverside; i Univerzitet Tennessee Tech) otkrili su da pravi nivoi i oblik acilšećera kontrolišu zapadni cvetni trips koji širi virus pegavog uvenuća i bele mušice slatkog krompira, koji prenose virus žutog uvijanja listova. Kao rezultat toga, značajno manje biljaka je zaraženo ovim razornim bolestima, a u poljskim ispitivanjima te infekcije su se desile kasno u sezoni.
„Za najbolju kontrolu virusa, predložio sam da kompanije za seme koriste dvoslojni pristup: stvaraju hibride sa osobinom acilšećera i standardnim genima otpornosti na viruse“, rekao je Mutschler-Chu. Ako insekti uspeju da zaraze biljku virusom uprkos acilšećerima, geni otporni na viruse pružaju dodatnu zaštitu.
„To je sistem koji će zaštititi gen za otpornost na viruse jer ako manje virusa uđe u biljku, verovatnoća da će virus imati slučajnu mutaciju koja generiše soj koji prevazilazi otpornost takođe se smanjuje“, rekao je Mutschler-Chu. Slično tome, pošto su acilšećeri netoksični i ne ubijaju insekte, manji je pritisak selekcije da sami insekti postanu tolerantni, tako da se oni sporije prilagođavaju repelentu.
Nove elitne linije, koje će uskoro biti dostupne semenskim kompanijama, uklonile su većinu divljih gena iz S. pennellii koji promovišu agronomski nepoželjne osobine iz njihovih genoma. Mutschler-Chu je zadržao kritične gene za acilšećer dok je uklonio mnoge druge divlje gene koji su uzrokovali negativne osobine kao što su višak grana, sitno voće i neprijatan ukus. Dok su početne istraživačke linije sadržale oko 12% divljeg DNK S. pennellii, najnovije linije su smanjene na približno 2,5% divlje DNK.
U širem smislu, rad praktično demonstrira proces za ugrađivanje vredne osobine, zasnovane na bezbednom prirodnom jedinjenju, kontrolisanom brojnim genima, a koji je efikasan protiv virusa i više štetočina, strategija koja bi takođe mogla da koristi drugim kulturama, Mutschler-Chu rekao.
Dok će elitne linije biti puštene neisključivo za bilo koju semensku kompaniju kako bi uzgajale osobine u svojim komercijalnim sortama, one će morati da podnesu zahtev za licencu kod Kornelovog centra za tehnološko licenciranje pre nego što mogu da prodaju seme.
