Istraživač iz Cornela završio je decenijama dug program razvoja novih sorti paradajza koje su prirodno otporne na štetočine i ograničavaju prijenos virusnih bolesti od insekata.
Martha Mutschler-Chu, uzgajivač biljaka i genetičarka koja vodi program, nedavno je deponovala početni set istraživačkih linija paradajza otpornih na insekte u sistem germplazme američkog Ministarstva poljoprivrede i Centar za resurse za genetiku paradajza na Univerzitetu Kalifornija-Davis, koji će biti dostupan svakome da pristupi biljkama radi istraživanja.
Ovog proljeća, Mutschler-Chu će završiti razvoj novog seta od 20 elitnih linija, koje će potom biti stavljene na raspolaganje svim zainteresiranim sjemenarskim kompanijama, koje mogu uzgajati osobine otporne na štetočine u komercijalne sorte. Uzgoj novih sorti može potrajati semenskim kompanijama i do pet godina prije nego što počnu prodavati nove sorte otporne na insekte.
Uzgajivačima će ove pogodnosti ponuditi manji gubitak usjeva i oštećenje plodova, a istovremeno će eliminirati ili smanjiti upotrebu pesticida i zaštititi okoliš.
Otpornost na štetočine kod ovih paradajza prilagođena je iz divljeg paradajza porijeklom iz Perua, Solanum pennellii. Andski paradajz ima male dlačice zvane trihomi koje izlučuju kapljice jedinjenja šećera, nazvanih acilšećeri, koji odbijaju insekte. Na taj način biljke sigurno i prirodno odvraćaju širok spektar insekata, sprječavajući ih da se hrane, jedu lišće i prenose viruse ili polažu jaja, gdje bi ličinke mogle oštetiti biljke.
„Nove linije kombinuju kvalitetnije biljke i voće sa visokim nivoom acilšećera, a kompanije za kombinovano seme treba da prenesu osobine acilšećera u komercijalne sorte“, rekao je Mutschler-Chu, profesor emeritus na Školi za integrativne nauke o biljkama, oplemenjivanje biljaka i genetiku. , dio Visoke škole za poljoprivredu i prirodne nauke.
U terenskim i laboratorijskim testovima početnih istraživačkih linija, naučnici o biljkama iz Cornella i sedam drugih univerzitetskih partnera (Državni univerzitet Sjeverne Karoline; Univerzitet Georgije, Univerzitet Clemson; Univerzitet Floride; Univerzitet Kalifornije, Davis; Univerzitet Kalifornije, Riverside; i Tennessee Tech University) otkrili su da pravi nivoi i oblik acil šećera kontroliraju tripse zapadnog cvijeća koji šire pjegavo uvenuće. virus, i batat bijelih mušica, koji prenose virus žutog uvijanja listova. Kao rezultat toga, značajno je manje biljaka zaraženo ovim razornim bolestima i, u terenska ispitivanja, te infekcije su se dogodile kasno u sezoni.
„Za najbolju kontrolu virusa, predložio sam da semenske kompanije koriste dvoslojni pristup: stvaraju hibride i sa osobinom acilšećera i sa standardnim genima otpornosti na viruse“, rekao je Mutschler-Chu. Ako insekti uspiju zaraziti biljku virusom uprkos acilšećerima, geni otporni na viruse pružaju dodatnu zaštitu.
“To je sistem koji će zaštititi gen za otpornost na viruse jer ako manje virusa uđe u biljku, vjerovatnoća da će virus imati slučajnu mutaciju koja generiše soj koji prevazilazi otpornost također se smanjuje”, rekao je Mutschler-Chu. Slično tome, budući da su acilšećeri netoksični i ne ubijaju insekte, manji je pritisak selekcije da sami insekti postanu tolerantni, pa se sporije prilagođavaju repelentu.
Nove elitne linije, koje će uskoro biti dostupne semenskim kompanijama, imale su većinu divljih gena iz S. pennellii koji promoviraju agronomski nepoželjne osobine uklonjene iz njihovih genoma. Mutschler-Chu je zadržao ključne gene za acil šećer dok je uklonio mnoge druge divlje gene koji su uzrokovali negativne osobine kao što su višak grana, sitno voće i neprijatan okus. Dok su početne istraživačke linije sadržavale oko 12% divljeg DNK S. pennellii, najnovije linije su svele na otprilike 2.5% divlje DNK.
U širem smislu, rad praktično demonstrira proces za ugrađivanje vrijedne osobine, zasnovan na sigurnom prirodnom spoju, kontrolisanom brojnim genima, a koji je efikasan protiv virusi i više štetočina, strategija koja bi mogla koristiti i drugim usjevima, rekao je Mutschler-Chu.
Dok će elitne linije biti puštene neisključivo za bilo koju semensku kompaniju kako bi uzgajale osobine u svojim komercijalnim sortama, morat će podnijeti zahtjev za licencu kod Cornellovog centra za licenciranje tehnologije prije nego što budu mogli prodavati sjeme.