Амарант Палмера - кошмарный сорняк, вызывающий потери урожая до 80 процентов на сильно зараженных соевых полях. Он насмехается над попытками фермеров контролировать ситуацию, развив устойчивость к шести классам гербицидов с момента его открытия в Соединенных Штатах 100 лет назад. И теперь ученые обнаружили, что у него в рукаве есть два новых трюка.
Около года назад группа исследователей обнаружила, что Палмер устойчив к классу гербицидов, известных как ингибиторы PPO, из-за мутации, известной как делеция глицина 210, в гене PPX2.
Мы использовали быстрый тест, который мы первоначально разработали для водяной конопли, чтобы определить устойчивость к PPO на основе этой мутации. Много раз тест работал. Но люди приносили образцы, в которых они были достаточно уверены, что они устойчивы, и мутация не проявлялась. Мы начали подозревать, что существует другой механизм», - говорит исследователь молекулярных сорняков из Университета Иллинойса Патрик Трэнел.
Транел и его коллеги решили секвенировать ген PPX2 в растениях из Теннесси и Арканзаса, чтобы посмотреть, смогут ли они найти дополнительные мутации. И действительно, они нашли не одну, а две, расположенные в области R98 гена.
«Почти все устойчивые к PPO растения, которые мы тестировали, имели либо делецию глицина 210, либо одну из двух новых мутаций R98. Ни одна из мутаций не была обнаружена у чувствительных растений, которые мы тестировали», - говорит Транел.
Кроме того, некоторые из устойчивых растений имели как делецию глицина 210, так и одну из новых мутаций R98. Транел говорит, что еще слишком рано говорить о том, что это может означать для этих растений. На самом деле, об этом механизме сопротивления еще многое предстоит узнать.
«Мы не знаем, какой уровень устойчивости придают новые мутации по сравнению с глицином 210», - говорит Транел. «Существует множество различных гербицидов, ингибирующих PPO. Глицин 210 вызывает устойчивость ко всем из них, но мы пока не знаем, действуют ли мутации R98».
В настоящее время команда выращивает растения для последующих экспериментов. Транел надеется, что они смогут определить, насколько распространены эти три мутации в той или иной популяции. «Таким образом, - говорит он, - когда фермер пришлет нам устойчивое растение, и оно не вернется с делецией глицина 210, мы сможем сказать ему, насколько вероятно, что он имеет дело с еще одной из этих мутаций».."
Тем временем другие исследовательские группы или лаборатории по тестированию растений могут использовать новый генетический анализ для обнаружения мутаций в образцах Палмера. Тренел надеется, что они будут. «Чем больше лабораторий проверяют это, тем больше мы узнаем о том, насколько широко распространена мутация», - говорит он.