Фото: із відкритих джерел
У World Vegetable Center (WorldVeg) повідомили про результати багаторічної селекційної програми, в якій в одному генотипі томата поєднали толерантність до білокрилки та стійкість до вірусів жовтої кучерявості листя (TYLCD). Підхід базується на перенесенні природного механізму захисту з дикорослого родича томата та відборі за ДНК-маркерами.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на Hortidaily.
Білокрилка залишається одним із найпроблемніших шкідників у виробництві томатів у світі, зокрема через те, що переносить віруси, пов’язані з Tomato Yellow Leaf Curl Disease (TYLCD). У разі сильних спалахів ураження в полі може призводити до повної або майже повної втрати врожаю. У WorldVeg також звертають увагу, що зі зміною умов вирощування та підвищенням температур керування популяціями білокрилки в багатьох регіонах ускладнюється, що потенційно підвищує частоту й тяжкість спалахів. За оцінками, сукупні глобальні втрати від вірусів томата, які переносить білокрилка, вже сягають сотень мільйонів доларів на рік з урахуванням недобору врожаю, погіршення якості плодів і зростання витрат на захист.
На відміну від підходів, які зосереджуються або на вірусній стійкості, або на хімічному контролі переносника, у WorldVeg зробили ставку на довгострокову селекцію з поєднанням двох типів генетичного захисту — проти вірусу та проти комахи-переносника — в одній рослині.
«Селекціонери WorldVeg рано зрозуміли: боротися лише з вірусом недостатньо — потрібно також зупинити комах, які його поширюють», — зазначив керівник програми селекції томата WorldVeg Ассаф Ейбшіц, який очолив роботу у 2022 році.
Звідки взяли інсектицидну (векторну) складову стійкості
Вихідною точкою стало виявлення природного джерела резистентності у дикого родича томата Solanum galapagense. Окремі варіації цього виду мають специфічний механізм захисту: листки вкриті залозистими трихомами, які виділяють липку речовину — ацилцукри (acylsugars). У комплексі це робить рослину «некомфортною» для білокрилки, знижуючи її здатність живитися, заселятися та розмножуватися.
Оскільки Solanum galapagense як дика форма не є комерційно придатною, у WorldVeg розпочали перенесення ознаки в елітні селекційні лінії томата. Для відстеження передачі інсектної резистентності між поколіннями застосовували маркер-асистований добір (marker-assisted selection) — використання ДНК-«міток» для ідентифікації рослин із потрібними ознаками.
Комбінація з вірусною стійкістю та підтвердження результатів
Паралельно в центрі вже вели роботу над елітними лініями, стійкими до вірусів жовтої кучерявості листя томата. Ключовим результатом стало поєднання вірусної стійкості та стійкості до переносника в одному селекційному матеріалі. Як зазначено в повідомленні, ці напрацювання нещодавно підтвердили у рецензованому дослідженні в журналі Insects: лінії, що поєднують стійкість до вірусу та переносника, демонстрували істотно нижче накопичення вірусу та м’якші симптоми, ніж лінії лише з одним типом стійкості.
Як вирішували проблему «дикого» походження: розмір і товарність плодів
Перші інсект-стійкі томати мали суттєвий недолік — дрібні й малопривабливі плоди, успадковані від дикої форми. У WorldVeg повідомляють, що через послідовні зворотні схрещування з великоплідними лініями та подальшу розробку гібридів команді вдалося «розірвати» генетичний зв’язок між небажаними ознаками та резистентністю, зберігши гени стійкості. У результаті розмір плодів поступово збільшувався.
Також проводили масштабні випробування та оцінювали польову продуктивність, щоб перевірити стабільність прояву ознак, довговічність резистентності та сталі показники якості плодів у різні сезони, кліматичні умови й виробничі системи.
Що це може означати для виробників
За підсумками приблизно десятирічної роботи команда WorldVeg має лінії та гібриди томата, толерантні до білокрилки та вірусів, які вона переносить, у різних розмірах плодів. У центрі вважають, що такий матеріал може стати основою для комерційних сортів із потенціалом зменшення залежності від пестицидів і водночас відповідати вимогам різних сегментів ринку.
«Довгий час насіннєві компанії та фермери були змушені обирати — стійкість або товарна якість. Тепер ми маємо обидва параметри в одному томаті», — сказав Ассаф Ейбшіц.
Наступні кроки
Подальшу роботу планують у межах APSA-WorldVeg Vegetable Breeding Consortium — державно-приватного партнерства, яке об’єднує насіннєві компанії та селекціонерів WorldVeg для прискорення виведення поліпшених, кліматично стійких овочевих культур. Як окремий проєкт у межах консорціуму насіннєві компанії зможуть отримати доступ до насіння томатів із подвійною стійкістю, провести випробування у цікавих для них локаціях і працювати зі своїми селекційними програмами над подальшим підвищенням урожайності та якості плодів — із метою створення конкурентних комерційних гібридів і швидшого впровадження у виробництво.