Un cercetător de la Cornell a finalizat un program de zeci de ani pentru a dezvolta noi soiuri de roșii care să reziste în mod natural dăunătorilor și să limiteze transferul bolilor virale de către insecte.
Martha Mutschler-Chu, amelioratoare de plante și genetician care conduce programul, a depus recent un set inițial de linii de cercetare a tomatelor rezistente la insecte în sistemul de germoplasmă al Departamentului de Agricultură al SUA și Centrul de resurse genetice a tomatelor de la Universitatea din California-Davis, care va să fie disponibil pentru oricine să acceseze plantele pentru cercetare.
În această primăvară, Mutschler-Chu va finaliza dezvoltarea unui nou set de 20 de linii de elită, care vor fi apoi puse la dispoziția oricărei companii de semințe interesate, care poate reproduce trăsăturile rezistente la dăunători în soiuri comerciale. Creșterea de noi soiuri ar putea dura companiilor de semințe cu până la cinci ani înainte de a începe să vândă noi soiuri rezistente la insecte.
Pentru cultivatori, aceste beneficii vor oferi mai puține pierderi de recoltă și daune ale fructelor, în același timp eliminând sau reducând utilizarea pesticidelor și protejând mediul.
Rezistența dăunătorilor la aceste roșii a fost adaptată de la o roșie sălbatică originară din Peru, Solanum pennellii. Roșia andină are fire de păr mici numite tricomi care excretă picături de compuși de zahăr, numiți acilzaharuri, care resping insectele. În acest fel, plantele descurajează în siguranță și în mod natural o mare varietate de insecte, împiedicându-le să se hrănească, să mănânce frunze și să transfere viruși sau să depună ouă, unde larvele ar putea deteriora plantele.
„Noile linii combină plante și fructe de calitate mai bună cu niveluri ridicate de acilzahăr, o combinație de companii de semințe care trebuie să transmită trăsătura de acilzahăr în soiurile comerciale”, a spus Mutschler-Chu, profesor emerit la Școala de știință integrativă a plantelor, secțiunea de ameliorare și genetică a plantelor. , parte a Colegiului de Agricultură și Științe ale Vieții.
În testele de teren și de laborator ale liniilor inițiale de cercetare, oamenii de știință din plante de la Cornell și alți șapte parteneri universitari (Universitatea de Stat din Carolina de Nord; Universitatea din Georgia, Universitatea Clemson; Universitatea din Florida; Universitatea din California, Davis; Universitatea din California, Riverside; și Tennessee Tech University) a constatat că nivelurile și forma potrivite de acilzaharuri controlează tripsul florilor de vest care răspândesc ofilirea pete. virus, și muștele albe ale cartofului dulci, care transmit virusul curl galben al frunzelor. Ca rezultat, mult mai puține plante au fost infectate cu aceste boli devastatoare și, în probe pe teren, acele infecții au apărut târziu în sezon.
„Pentru cel mai bun control al virusului, am sugerat ca companiile de semințe să utilizeze o abordare cu două straturi: să creeze hibrizi atât cu trăsătura acilzahărului, cât și cu gene standard de rezistență la virus”, a spus Mutschler-Chu. Dacă insectele reușesc să infecteze o plantă cu un virus în ciuda acilzaharurilor, genele rezistente la virus oferă protecție suplimentară.
„Este un sistem care va proteja utilitatea genelor de rezistență la virus, deoarece dacă există mai puțin virus care intră într-o plantă, probabilitatea ca virusul să aibă o mutație aleatorie care să genereze o tulpină care învinge rezistența scade”, a spus Mutschler-Chu. În mod similar, deoarece acilzaharurile nu sunt toxice și nu ucid insectele, există o presiune de selecție mai mică pentru ca insectele însele să devină tolerante, astfel încât se adaptează mai lent la respingător.
Noile linii de elită, care vor fi în curând disponibile companiilor de semințe, au eliminat majoritatea genelor sălbatice de la S. pennellii care promovează trăsăturile agronomic nedorite din genom. Mutschler-Chu a păstrat genele critice de zahăr acil în timp ce a îndepărtat multe alte gene sălbatice care au cauzat trăsături negative, cum ar fi ramuri în exces, fructe mici și o aromă neplăcută. În timp ce liniile de cercetare inițiale au conținut aproximativ 12% ADN sălbatic de S. pennellii, cele mai noi linii au scăzut la aproximativ 2.5% ADN sălbatic.
În termeni mai largi, lucrarea demonstrează practic un proces de încorporare a unei trăsături valoroase, bazat pe un compus natural sigur, controlat de numeroase gene și care este eficient împotriva viruși și mai mulți dăunători, o strategie care ar putea beneficia și de alte culturi, a spus Mutschler-Chu.
În timp ce liniile de elită vor fi lansate în mod neexclusiv pentru orice companie de semințe pentru a reproduce trăsături în soiurile lor comerciale, acestea vor trebui să solicite o licență la Centrul Cornell pentru Licențiere Tehnologică înainte de a putea vinde semințe.