Ген защиты пшеницы от главного вредителя клонирован после полувека поисков

Гессенская муха (Mayetiola destructor) — один из наиболее экономически значимых вредителей пшеницы в мире. Её личинки уничтожают стебли молодых растений изнутри, приводя к полной гибели посевов. Создание устойчивых сортов пшеницы — приоритет для сельскохозяйственной науки, и несколько генов устойчивости (обозначаемых H1, H2 … H34 и далее) были описаны в растениях ещё в прошлом веке. Но знать, что ген существует, и знать, как именно он работает, — разные вещи. Подробнее о смежной теме ранее писали «Пронедра» в материале о урожайности нативного какао в Перу.

Теперь группа генетиков наконец клонировала ген H34 — идентифицировала точную ДНК-последовательность, определила его расположение в геноме и выяснила, что за белок он кодирует. Исследование описано на Phys.org.

Оказалось, что ген H34 кодирует рецептор, относящийся к классу NLR-белков (nucleotide-binding leucine-rich repeat receptors) — молекулярных «детекторов», широко распространённых у растений. Эти белки распознают специфические молекулы-эффекторы, которые вредитель вводит в ткань хозяина. Когда H34-рецептор обнаруживает соответствующий эффектор гессенской мухи, он запускает каскад защитных реакций — местный «иммунный ответ» растения.

Знание точного механизма важно по нескольким причинам:

• теперь стало возможным целенаправленно вводить ген H34 в другие сорта пшеницы через молекулярную селекцию или редактирование генома, а не через длительные скрещивания;
• понимание молекулярной мишени позволяет предсказывать, при каких мутациях вредителя устойчивость может преодолеваться, — и заблаговременно планировать альтернативы;
• ген H34 можно объединять с другими H-генами в стеках, что значительно усложняет задачу для вредителя.