Создание нового сорта картофеля с двойной устойчивостью к вирусам представляет собой важный шаг для продовольственной безопасности и экономики сельского хозяйства. Аргентинские специалисты из INTA и CONICET создали коммерческие линии сорта Кеннебек, способные одновременно противостоять вирусу картофеля Y (PVY) и вирусу скручивания листьев картофеля (PLRV).
Вирусные инфекции, передаваемые тлями и распространённые в большинстве районов выращивания картофеля по всему миру, серьёзно снижают урожайность и качество клубней. PVY может уменьшить общий урожай на 49% и товарный урожай на 65%, а PLRV приводит к потере общего урожая на 60% и товарного урожая клубней на 88%. На сегодняшний день зарегистрировано около 50 вирусов и один вироид, поражающих картофель, но PVY и PLRV являются наиболее важными и опасными.
В течение нескольких вегетационных сезонов две отобранные трансгенные линии сорта Кеннебек неизменно демонстрировали высокую устойчивость к обоим вирусам, не вызывая потерь урожая или существенных фенотипических изменений. Сесилия Васкес Ровере, научный сотрудник Института агробиотехнологий и молекулярной биологии (IABIMO) INTA-Conicet, отметила, что эти результаты представляют значительный шаг вперед, демонстрируя возможность достижения двойной устойчивости при сохранении исходных агрономических характеристик сорта.
Генетическая модификация картофеля для придания устойчивости к вирусам предлагает устойчивый подход с меньшим воздействием на окружающую среду и преодолевает проблемы традиционной селекции, такие как сложность генетики тетраплоидного картофеля. Наталья Алмасия, исследовательница из IABIMO, пояснила, что устойчивость может обеспечиваться капсидным белком вирусов или механизмом РНК-сайленсинга.
Для получения устойчивой и одновременной защиты от PVY и PLRV исследовательская группа IABIMO разработала трансгенные растения картофеля Кеннебек, экспрессирующие кодирующую последовательность капсидного белка мозаики салата для гетерологической устойчивости к PVY, а также последовательность ORF2 для устойчивости к PLRV путем подавления специфической РНК. Эти линии были охарактеризованы молекулярно и фенотипически, и оценена их устойчивость к инфекциям, вызываемым обоими вирусами.
Внедрение генов капсидного белка вирусов в геном растений — классический метод создания трансгенных растений, устойчивых к вирусным инфекциям, основанный на концепции «защиты, опосредованной белком оболочки» (coat protein-mediated resistance, CP-MR).
Исследователь из IABIMO заключила, что результаты демонстрируют эффективную и долгосрочную стратегию, предлагающую экологически устойчивую альтернативу для борьбы с этими вирусными заболеваниями. Это достижение позволило получить линии картофеля, имеющие коммерческую ценность, устойчивые как к PVY, так и к PLRV, при сохранении агрономических характеристик исходного сорта как в тепличных, так и в полевых условиях.
