Эквадорские учёные разрабатывают биотехнологическую стратегию, чтобы остановить увядание бананов путём генетического редактирования вызывающего его гриба. Мировое производство бананов — один из столпов продовольственной безопасности и ключевой источник дохода для тропических стран — сталкивается с постоянной угрозой: фузариозным увяданием.
Это разрушительное заболевание вызвано грибом Fusarium oxysporum f.sp. cubense (FOC), патогеном, который колонизирует корни бананов, нарушает транспорт воды и питательных веществ и в конечном итоге убивает растение.
На протяжении десятилетий фузариозное увядание было серьёзной проблемой для мирового сельского хозяйства. Его экономические последствия особенно серьёзны в таких странах, как Эквадор, крупнейший в мире экспортёр бананов, где выращивание бананов поддерживает тысячи рабочих мест и вносит значительный вклад в международную торговлю.
Проблема усугубилась с появлением тропической расы 4 (FOC TR4) — более агрессивного варианта, который распространился по континентам и может сохраняться в почве десятилетиями, что делает искоренение практически невозможным с помощью традиционных методов, таких как фунгициды или строгий карантин.
Неспособность эффективно контролировать фузариозное увядание с помощью традиционных стратегий привела к поиску инновационных решений.
Группа эквадорских исследователей разработала биотехнологическую стратегию, основанную на генетическом редактировании in vitro с использованием CRISPR-Cas9, нацеленную на гриб, ответственный за заболевание. Этот точный инструмент позволяет осуществлять целенаправленные разрезы в ДНК микроорганизма, деактивируя ключевые гены, которые облегчают его способность инфицировать.
Исследование, опубликованное во Frontiers in Plant Science, было сосредоточено на гене SIX9, компоненте семейства генов Secreted in Xylem (SIX). Эти гены экспрессируются грибом во время колонизации растений и играют решающую роль в его вирулентности. Деактивируя ген SIX9, исследователи ослабили способность гриба вызывать заболевание, снизив его агрессивность на молекулярном уровне.
Такой подход представляет собой серьёзный отход от традиционных фитосанитарных стратегий управления. Вместо того чтобы воздействовать на растение или полагаться на дорогостоящие меры, такие как уничтожение посевов, генетическое редактирование патогена открывает возможность создания ослабленных штаммов, которые могут служить в качестве моделей для изучения или даже в качестве биоагентов для вытеснения более опасных вариантов в полевых условиях. Более того, такой тип вмешательства отличается быстротой, воспроизводимостью и масштабируемостью, что облегчает его внедрение другими исследовательскими центрами.
Помимо своих технических достоинств, это исследование позиционирует Эквадор как регионального лидера в области сельскохозяйственных биотехнологий. Защита производства бананов не только защищает стратегический сектор экономики, но и предоставляет инновационную модель, которую можно воспроизвести в других тропических регионах, пострадавших от фузариозного увядания или других высокопатогенных грибковых заболеваний.
Исследование под названием «Оптимизация протокола CRISPR-Cas9 in vitro для нацеливания на ген SIX9 Fusarium oxysporum f.sp. cubense расы 1, ассоциированный с фузариозным увязанием бананов» демонстрирует, как местная наука может генерировать решения, имеющие глобальное распространение, сочетая устойчивость, продовольственную безопасность и устойчивость к возникающим угрозам в сельском хозяйстве.
В условиях, отмеченных изменением климата, глобализацией сельскохозяйственной торговли и растущим спросом на продовольствие, генетическое редактирование становится стратегическим инструментом для решения сложных задач тропического сельского хозяйства. Такие исследования показывают, как биотехнологии могут превратить критические проблемы в возможности для создания более устойчивых и конкурентоспособных сельскохозяйственных систем в будущем.
Предоставлено: [Escuela Superior Politécnica del Litoral](https://phys.org/partners/escuela-superior-politecnica-del-litoral/)
Другие новости по теме
- Крупнейшая на сегодняшний день языковая модель РНК открывает новые возможности для прогнозирования поведения молекул и ускорения разработки лекарств
- Новый «сверхмягкий» метод секвенирования устраняет давние недостатки тестов метилирования ДНК при раке
- Марганец — палка о двух концах в случае болезни Лайма
- Удлинение вегетационного периода не компенсирует снижение роста лесов из-за засухи, показало исследование
- Тестостерон в запахе тела связан с восприятием социального статуса
- Современные тепловизионные дроны помогают обнаружить скрытые убежища исчезающих коал и поссумов-планигалов
- Когда муравьи-аргентинцы сражаются с шмелями за еду, никто не выходит победителем.
- Богатство генов для улучшения семян обнаружено у «живых ископаемых»
- Жители японских Северных Альп борются с обезьянами, чтобы защитить свои дома и фермы
- Хищник-преcursor крокодила: новый вид ящерицы-охотника
Другие новости на сайте
- Blue Origin готовится к космическому запуску после неоднократных задержек
- Если пузырь искусственного интеллекта лопнет, налогоплательщики могут оказаться с выставленным им счётом.
- Молекулярный переключатель KAT7 может стать ключом к массовому производству тромбоцитов.
- Крупнейшая на сегодняшний день языковая модель РНК открывает новые возможности для прогнозирования поведения молекул и ускорения разработки лекарств
- Почему задние двери M3 и M5 не соответствуют крыльям? Новое поколение BMW 3 Series с электрическим M3: видео
- Поиск скрытых источников горных рек
- Расшифровка новых «букв» ДНК для развития медицины и биотехнологий
- Исследование выявило худшее качество воздуха в помещениях у семей из неблагополучных районов и этнических меньшинств
- Новый «сверхмягкий» метод секвенирования устраняет давние недостатки тестов метилирования ДНК при раке
- Project Viva превращает McLaren 750S Spider в рассказ о Лас-Вегасе