Нове дослідження, опубліковане в "Патології рослин", вперше визначає генотипи P. infestans, що викликає фітофтороз в основних регіонах вирощування картоплі на Яві, Індонезія.
Картопляна фітофтороза зараховується як причина великого ірландського картопляного голодомору 1845 р. Її називають найгіршою з усіх хвороб, відомих картоплі. Фермери сподіваються на ефективні та довговічні рішення щодо боротьби з фітофторозом, оскільки дослідники продовжують вивчати та розуміти Phytophthora infestans, грибоподібний мікроорганізм, що викликає захворювання.
Нове дослідження, Генотипова та фенотипова характеристика Phytophthora infestans населення острова Ява, Індонезія, опублікований у "Патології рослин", вперше визначає генотипи або штами P. infestans, викликаючи фітофтороз в основних регіонах вирощування картоплі на острові Ява в Індонезії, по-друге, вивчає різноманітність генетичного складу в P. infestans населення в цих регіонах.
«Дослідники використовують технології розведення, щоб розробити рішення, що забезпечують стійкість до P. infestans. Отже, розуміння генотипів та генотипового різноманіття збудника та того, як вони еволюціонують, є ключовим для досягнення стійкої, довготривалої стійкості до хвороби ”, - зазначає д-р Філіп Уортон, доцент Коледжу сільського господарства та наук про життя в Університеті Айдахо та провідний автор публікації.
Американські дослідники з Університету Айдахо, Університету Міннесоти та Університету штату Мічиган співпрацювали з колегами з Індонезійського центру досліджень та розвитку сільськогосподарських біотехнологій та генетичних ресурсів (ICABIOGRAD) для збору та вивчення P. infestans вибірки протягом чотирьох років (2016-19) з 15 місць у дев'яти регіонах на Яві, Індонезія. Мікросателітний аналіз показав, що спалахи фітофторозу в цих регіонах були спричинені EU_2_A1, європейським генотипом, та іншими генотипами, які тісно пов'язані з EU_2_A1, але є унікальними для Індонезії.
Ці результати дозволяють припустити, що початковим генотипом, інтродукованим в Індонезії, був, мабуть, EU_2_A1, і що у цих популяціях триває еволюція через високу частоту мутацій та відсутність тиску селекції з боку сприйнятливих хазяїв картоплі, які зараз вирощуються в Індонезії.
Дослідницька група є частиною Нагодуйте майбутнє партнерство з картоплею з біотехнологій (BPP). Проект, очолюваний Мічиганським державним університетом, має на меті забезпечити генетично модифіковану картоплю, стійку до фітофтори, для дрібних фермерів у Бангладеш та Індонезії.
Розвиток генетично модифікованої картоплі - це багатоетапний процес, коли специфічний ген (гени) вставляється в геном бажаного сорту картоплі. Експресія білка гена в рослині може призвести до змін у способі реагування рослини на стресові фактори, такі як зараження патогеном. У цьому проекті три гени видів дикої картоплі, які, як відомо, забезпечують природну стійкість до хвороби фітофторозу, вбудовані в сорти, які вподобані фермерам та споживачам. В результаті виходить бажаний сорт картоплі, який має стійкий захист від хвороб.
Переваги картоплі, стійкої до фітофторозу, включають зменшення впливу хімічних фунгіцидів. Уортон підрахував, що поточне хімічне обприскування фунгіцидами, що використовується для боротьби з фітофторозом, може бути зменшене до 90%. "Це різко зменшує прямий контакт фермерів та їх сімей із синтетичними хімічними речовинами, які часто застосовуються щотижня протягом всього вегетаційного періоду, і часто без засобів індивідуального захисту залишають залишки на собі, в грунті та на картоплі", - пояснює Уортон. "Менше застосування фунгіцидів дорівнює меншому впливу синтетичних хімічних речовин для виробників, споживачів та навколишнього середовища".
Вирішення проблеми фітофторозу може також призвести до менших втрат після збору врожаю та збільшення врожаю. Ранні результати обмежених польових випробувань із трьома стійкими до фітофторозу картоплею в Індонезії показують, що існує кореляція між відсутністю хвороби та більшим урожаєм.
"Хоча потрібно провести набагато більше досліджень, на початку свідчать, що картопля, стійка до фітофторозу, також може принести користь зростаючій популяції з більшим урожаєм", - говорить Уортон. Очікується, що до 2050 року чисельність населення в світі перевищить дев’ять мільярдів і набагато більше ротів для годування, це позитивна новина.
Уортон та команда з питань біотехнологічного картопляного партнерства, якого він прозвав мисливці на фітофторозу, проводили подібні P. infestans опитування по всій Бангладеш, інший географічний фокус проекту. Очікується, що результати цих опитувань будуть опубліковані найближчим часом.
