Фото: із відкритих джерел
Команда Texas A&M AgriLife Research повідомила про створення першого в США інфекційного клону вірусу плямистого зів’янення томатів (TSWV). Розробка має спростити випробування селекційного матеріалу томатів і перцю та дослідження передачі вірусу трипсами.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Дослідники Texas A&M AgriLife Research під керівництвом професорки Жанмарі Верчот (Jeanmarie Verchot) розробили перший у США інфекційний клон вірусу плямистого зів’янення томатів (Tomato spotted wilt virus, TSWV). Як зазначається, це дає змогу ефективніше вивчати генетику стійкості до хвороби в томатах, перці та інших сприйнятливих культурах.
Результати описані у статті “A Novel Approach to Engineering Tomato Spotted Wilt Virus Infectious Clones by Disarming Key Nodes in Anti-Viral Defenses”, опублікованій у журналі Molecular Plant-Microbe Interactions Американського фітопатологічного товариства.
За словами авторів, наявність інфекційного клону дозволяє отримувати «необмежену кількість» вірусу та більш керовано інокулювати рослини у випробуваннях. Це, своєю чергою, має допомогти селекціонерам швидше відбирати генотипи з кращою вірусостійкістю.
«Завдяки нашим дослідженням ми тепер можемо виробляти необмежену кількість вірусу, ефективніше інокулювати рослини у випробуваннях і допомогти селекціонерам перцю значно швидше ідентифікувати кращу генетику, стійку до вірусу», — сказала Жанмарі Верчот.
Чому TSWV є проблемою для виробництва
TSWV поширюється трипсами. Комахи можуть розносити інфекцію в межах полів і мігрувати в зони вирощування, зокрема переносячись повітряними потоками. За оцінкою Верчот, вірус негативно впливає більш ніж на 1 000 видів овочевих і декоративних рослин.
Інфіковані рослини втрачають урожайність, а пошкодження можуть робити продукцію нетоварною, що знижує дохід виробників. У матеріалі також наведено оцінку програми USDA Risk Avoidance and Mitigation Program: у штатах Флорида, Джорджія, Північна Кароліна та Південна Кароліна TSWV спричиняє близько 100 млн дол. збитків щороку.
Окремий виклик — поява нових штамів, які «вислизають» від імунітету рослин-господарів і провокують поширення хвороби. Тому, як зазначається, зусилля дослідників зосереджуються, зокрема, на секвенуванні геномів нових штамів, щоб зрозуміти, чому вони стають агресивнішими.
Що саме зробили дослідники
Команда Верчот застосувала інший підхід: сконструювала ДНК (cDNA) — копію повного геному ізоляту TSWV, який уражує перець. За описом у матеріалі, цей повнорозмірний ДНК-клон продукує інфекційний вірус, що поводиться як вихідний (оригінальний) вірус.
Наявність «готового» клону в США автори називають критично важливою для подальших робіт: він потрібен, щоб розбиратися в причинах різної тяжкості проявів хвороби, у механізмах передачі комахами та як інструмент для селекції нових стійких сортів.
Єдина стартова точка для досліджень і селекції
У матеріалі наголошується, що через високу швидкість мутацій вірусу різні наукові групи могли працювати з різними штамами, що ускладнювало порівняння результатів. Аспірант Гейден Болл (Haden Ball), який долучився до проєкту в межах дисертаційної роботи, пояснив, що клон може стати спільною «стартовою точкою» для дослідників у США — як для ідентифікації вірусу в культурах, так і для розробки практик управління хворобою.
«Цей клон дає всім дослідникам у США однакову стартову точку, забезпечуючи більш ефективний інструмент для ідентифікації вірусу в культурах і для створення практик управління хворобою», — сказав Гейден Болл.
Серед співпрацівників проєкту згадується також Кевін Кросбі (Kevin Crosby), селекціонер овочевих культур Texas A&M AgriLife Research. Команда планує передавати інструмент селекціонерам для створення стійких сортів, а ентомологам — для вивчення підходів до обмеження передачі вірусу трипсами. Окремо зазначено, що технологія доступна для ліцензування насіннєвими компаніями, біотехнологічними фірмами та іншими учасниками галузі.
Для виробників овочів практичний сенс розробки — у потенційному прискоренні створення та перевірки стійких сортів томата й перцю, що може зменшити втрати врожаю та частку нетоварної продукції в господарствах, де TSWV є системною проблемою.