Бобы потрясающие. Они богаты питательными веществами и богаты белком. Они могут расти во многих различных средах. Они помогают пополнить уровень азота в почве. Они являются жизненно важной культурой для обеспечения продовольственной безопасности во многих частях мира.
Но маленький жук может нанести большой ущерб урожаю фасоли.
Обыкновенный бобовый долгоносик может заражать бобы в поле или на складе. Личинки долгоносика проникают в семенные коробочки и проникают в семена. Они продолжают питаться внутри семян, пока не вырастут взрослыми, чтобы заразить новые семена.
Нашествие долгоносиков может быстро распространяться и приводить к значительным потерям урожая фасоли. Фактически, при благоприятных условиях долгоносики могут заразить все запасы бобов в течение нескольких месяцев. Исследователи надеются изменить это.
«Выведение сортов фасоли, устойчивых к бобовому долгоносику, - это долгосрочное решение очень серьезной проблемы», - говорит Кельвин Камфва, селекционер фасоли из Университета Замбии.
Камфва является ведущим автором нового исследования, которое сузило генетическое расположение нескольких генов устойчивости к долгоносикам в фасоли обыкновенной. Исследование подтвердило, что устойчивость бобовых к долгоносикам является генетической. Устойчивость к долгоносикам может быть передана бобовым растениям с семенами разного типа и цвета.
«Это позволит селекционерам в разных странах внедрить устойчивость к долгоносикам в сорта фасоли, адаптированные к местным условиям», - говорит Камфва.
Исследование также показало, что устойчивость к долгоносикам наследуется отдельно от размера семян бобов. Это важно, потому что более ранние исследования предполагали связь между устойчивостью к долгоносикам и размером семян. Если это правда, это помешает селекционерам вывести бобы с более крупными семенами, устойчивые к долгоносикам.
«В некоторых регионах Африки потребители предпочитают бобы с более крупными семенами», - говорит Камфва. Это означает, что у производителей будут жадные покупатели, обеспечивающие производителям средства к существованию.
Сорта фасоли, устойчивые к долгоносикам, могут помочь фермерам в поле и при хранении урожая.
В некоторых районах фермеры в настоящее время обрабатывают семена фасоли золой от костров для борьбы с долгоносиками. «Но это не особенно эффективно», - говорит Камфва. Обработка семян химическими веществами может быть эффективной, но дорогостоящей и может представлять опасность для здоровья. Удушение долгоносиков тройной упаковкой бобов в хранилище - еще один вариант, но эффективные мешки не всегда доступны.
Сорта фасоли, устойчивые к долгоносикам, позволят фермерам гибко хранить семена. «Они смогут сохранить семена для домашнего использования или для следующего посевного сезона», - говорит Камфва. «Они могут даже хранить семена для продажи, когда цены будут более благоприятными».
Чтобы узнать больше о генетике устойчивости фасоли обыкновенной к долгоносикам, Камфва и его коллеги использовали растения фасоли, полученные в результате первоначального скрещивания между устойчивыми к долгоносикам и восприимчивыми к долгоносикам сортами фасоли обыкновенной.
Для каждого протестированного растения фасоли исследователи рассчитали процент семян фасоли, поврежденных долгоносиками. Это измерение дало количественное представление о том, насколько каждое растение фасоли устойчиво к долгоносикам.
Исследователи также секвенировали всю ДНК бобовых растений. Затем они объединили измерения устойчивости к долгоносикам с информацией о последовательности ДНК.
Наконец, исследователи использовали статистический анализ, чтобы найти генетические сигналы, называемые маркерами, которые чаще встречаются в ДНК бобовых растений, устойчивых к долгоносикам. Эти генетические сигналы действуют как молекулярные маяки, позволяя исследователям оттачивать области ДНК фасоли, которые важны для устойчивости к долгоносикам.
«Использование растений фасоли непосредственно для исследования устойчивости к долгоносикам может быть сложным и занимать много времени», - говорит Камфва. «Возможность косвенного поиска резистентности с помощью генетических маркеров повысит эффективность процесса селекции».
Исследователи обнаружили три участка ДНК фасоли, важные для устойчивости к долгоносикам. Один из этих регионов был известен ранее, но два региона стали новыми открытиями.
Kamfwa намеревается разработать систему генетических маркеров, которая может широко использоваться селекционерами фасоли, заинтересованными в выведении сортов, устойчивых к долгоносикам.
«В конечном счете, мы надеемся, что наши результаты помогут удовлетворить потребности в продовольственной безопасности в странах, где фасоль является ценным основным продуктом питания», - говорит он.