Egy gén és más semmi, a vágyam csak ennyi…
A kutatók azonosították a sárga-, avagy pelyvarozsdával szembeni ellenállóképességet biztosító gént, ami a természetes ellenállóképesség jelentős javulásához vezethet. A gén megtalálását a kenyérbúza genomjának szekvenálása tette lehetővé. A kártevők és betegségek miatt évente a világ búzatermésének egyötöde vész el, ami körülbelül 290 milliárd vekni kenyér előállításához lehetne elegendő. A búzát megtámadó rozsdagombás betegségek tartós problémájának megoldása így hozzájárulhat a jövő élelmezésbiztonságának biztosításához. A felfedezést megelőzően KAUST Egyetem kutatói dél-afrikai, franciaországi és amerikai munkatársakkal együtt összeállították a kenyérbúza eddigi legjobb minőségű genomját.
"A szóban forgó fajta a Kariega volt, ami egy kulcsfontosságú dél-afrikai búzafajta, és arról híres, hogy képes robusztusan ellenáll a sárgarozsdának, a három ismert búzarozsda egyikének."
A kutatók ezt a genomot felhasználva azonosítottak és klónoztak egy kulcsfontosságú gént, amely a sárgarozsdával szembeni ellenállást biztosítja. "A rozsda spóráit a szél terjeszti, és így azok több ezer kilométert is képesek megtenni, ami azt jelenti, hogy az új és rendkívül virulens törzsek gyorsan terjednek.
Az emberekkel ellentétben a növényeknek nincs adaptív immunrendszerük, ami segíthetne nekik emlékezni a korábbi fertőzésekre. Ehelyett az egyes betegségekkel szembeni ellenálló képességüket a betegségekkel szembeni ellenálló gének kódolják" - mondta el Naveenkumar Athiyannan, aki a KAUST munkatársaival, Michael Abroukkal és Simon Krattingerrel együtt dolgozott a projekten.
A gén megtalálását a kenyérbúza genomjának szekvenálása tette lehetővé. Fotó: Pexels
Az emberi génállomány ötszöröse
"A búza olyan dinamikus és összetett genommal rendelkezik, ami ötször nagyobb, mint az emberi genom. Ez rendkívül nagy kihívássá teszi egy adott gén helyének pontos meghatározását" - mondta Abrouk. Ráadásul a betegségekkel szemben ellenálló gének gyakran különböznek a különböző búzafajták között. A sárgarozsdával szembeni ellenállóképesség megértéséhez különösen a Kariega genomjának szekvenálása volt fontos lépés. A csoport a legújabb DNS-szekvenálási technikákat kombinálta a genom összeállításához, majd molekuláris markerek segítségével kiterjedt elemzést végeztek annak érdekében, hogy azonosítsák a sárgarozsdával szembeni ellenállást biztosító pontos kromoszómális régiót. "A Kariegából kinyert adatok lehetővé tették számunkra, hogy részletesen megvizsgáljuk a szóban forgó régió DNS-szekvenciáját, és azonosítsuk az összes lehetséges gént" - mondta Abrouk. "Ez a lépés a múltban hónapokat vagy akár éveket vett volna igénybe."
"A sárgarozsda-rezisztencia gént Yr27 néven azonosították, melyet aztán klónoztak, hogy tanulmányozhassák a működését és a rezisztencia molekuláris mechanizmusait."
A klónozott géneket a jövőben a nemesítés során át lehet majd vinni más fajtákba, és akár módosítani is lehet őket, hogy megváltoztassák a növény betegségfelismerő-, és ellenálló képességét.
(Forrás: discovery.kaust.edu)
