Голод, возможно, в значительной степени остался в прошлом, но в последние годы повторное появление болезни, которая может убить пшеницу, которая обеспечивает пятую часть продовольствия человечества, угрожает продовольственной безопасности; теперь о прорыве объявляют незадолго до Рождества в двух сопутствующих статьях, опубликованных в журнале Science.
Впервые в мире наука сделала шаг вперед по сравнению со старым врагом, который недавно вновь появился в некоторых частях мира, где он уничтожал посевы из-за своей способности развиваться, уничтожая большую часть трудных работа, которая всерьез началась с «зеленой революции» - использование природных методов для выделения первого гена патогена ржавчины, который растения пшеницы обнаруживают и используют для «включения» встроенной устойчивости.
Прорыв в исследованиях, направленных на борьбу с стеблевой ржавчиной, исторически наиболее опасным патогеном для пшеницы, означает, что подозрительные образцы можно будет проанализировать в течение нескольких часов в чрезвычайной ситуации, а не недель, что потенциально спасет урожай от уничтожения.
Впервые можно будет провести анализ ДНК, чтобы определить, может ли ржавчина в посевах пшеницы в любой точке мира преодолеть ген устойчивости к ржавчине под названием Sr50, который вводится в высокоурожайные сортов пшеницы», - сказал профессор Роберт Парк, автор-корреспондент из Сиднейского университета.
"Это покажет, нужно ли быстро опрыскивать данный урожай пшеницы дорогим фунгицидом для защиты от ржавчины, которая в противном случае уничтожит урожай в течение нескольких недель."
Эпидемии болезней ржавчины время от времени возникали в тандеме с тщательно отработанной селекцией зерновых; эта болезнь снова наносит огромный ущерб Восточной Африке и возвращается в Европу.
Новые результаты публикуются в одном из ведущих мировых журналов, американском журнале Science.
Г-н Цзяпэн Чен, кандидат наук из Сиднейского университета, который инициировал работу по секвенированию и анализу генома изолята вирулентной ржавчины, сказал, что это был первый важный шаг в решении диагностических проблем, связанных с постоянно меняющимися грибы, что приводит к появлению новых штаммов возбудителей ржавчины.
Профессор Пак объяснил: «Это похоже на непрекращающуюся гонку вооружений - мы должны быть на шаг впереди меняющегося патогена».
"Последняя крупная эпидемия стеблевой ржавчины пшеницы только в Австралии в 1973 году нанесла ущерб в размере 300 миллионов австралийских долларов - представьте, что это было бы сегодня."
Соавтор, доктор Питер Доддс из Организации научно-промышленных исследований Содружества, сказал, что спрос на пшеницу в развивающихся странах, как ожидается, подскочит на 60 процентов к 2050 году, и только с экономической точки зрения последствия будут огромными.
Теперь, когда мы определили, как штаммы стеблевой ржавчины способны преодолевать устойчивость к Sr50 - путем мутации выявленного нами гена, называемого AvrSr50, - эту информацию можно использовать для определения приоритетности генов устойчивости для развертывания.
«Наши результаты показывают, что иммунная система растений способна напрямую распознавать грибковый белок, - сказал доктор Питер Доддс из отдела сельского хозяйства и продовольствия CSIRO. - Мы лучше понимаем весь процесс - что происходит». на уровне белков, на уровне генов."
Соавтор доктор Костя Канюка из Rothamsted Research, сельскохозяйственного научного центра в Соединенном Королевстве, сказал, что стеблевая ржавчина возвращается в Европу, например, в Швецию совсем недавно, в этом году, и угрожает Азии и США.
«Высоко вирулентная раса грибка стеблевой ржавчины Ug99, появившаяся в 1998 году в Уганде, стала еще более мощной, поскольку она распространилась по Африке и Ближнему Востоку, а ветры угрожают занести ее в Азию», Доктор Канюка сказал.
Американские сотрудники профессор Мелания Фигероа, профессор Брайан Стеффенсон и доктор Ю Джин смогли расширить результаты исследования, изучив штаммы возбудителя стеблевой ржавчины из других частей мира, включая США и Африку.
«Важно изучить этот ген у штаммов ржавчины по всему миру, чтобы получить представление о том, где наиболее вероятно развитие вирулентности», - сказал профессор Фигероа.
Профессор Парк из Института селекции растений, входящего в состав Сиднейского института сельского хозяйства и Школы наук о жизни и окружающей среде, сказал, что результаты также должны привести к лучшему пониманию того, как патогены ржавчины заражают пшеницу, избегая обнаружения пшеницу и привести к потере урожая.
"Помимо немедленной практической пользы в отношении важного гена устойчивости к ржавчине Sr50, наше первое в мире открытие потенциально может принести долгосрочную выгоду в 10-15-летнем горизонте", - сказал он.