Egy Cornell-kutató több évtizedes programot hajtott végre új paradicsomfajták kifejlesztésére, amelyek természetesen ellenállnak a kártevőknek, és korlátozzák a vírusos betegségek rovarok általi átvitelét.
Martha Mutschler-Chu növénynemesítő és genetikus, aki a programot vezeti, a közelmúltban letétbe helyezte a rovarrezisztens paradicsom kutatási vonalak kezdeti készletét az Egyesült Államok Mezőgazdasági Minisztériumának csíraplazma rendszerében és a California-Davis Egyetem Paradicsomgenetikai Erőforrás Központjában. bárki számára hozzáférhetővé kell tenni a növényeket kutatás céljából.
Idén tavasszal a Mutschler-Chu befejezi egy új, 20 elit vonalból álló készlet fejlesztését, amelyet ezután bármely érdeklődő vetőmaggyártó cég rendelkezésére bocsát, amely a kártevő-ellenálló tulajdonságokat kereskedelmi fajtákká nemesíti. Az új fajták nemesítése akár öt évig is eltarthat, mire új rovarellenálló fajtákat kezdenek el árulni.
A termelők számára ezek az előnyök kevesebb termésveszteséget és gyümölcskárosodást jelentenek, ugyanakkor megszüntetik vagy csökkentik a peszticidek használatát és védik a környezetet.
Ezekben a paradicsomokban a kártevőkkel szembeni rezisztenciát egy Peruban őshonos vadparadicsomból, a Solanum pennelliiből adaptálták. Az andoki paradicsom kis szőrszálai, úgynevezett trichomák, amelyek cukorvegyületek cseppjeit választják ki, az úgynevezett acilcukrokat, amelyek taszítják a rovarokat. Ily módon a növények biztonságosan és természetesen elriasztják a rovarok széles skáláját, meggátolva őket a táplálkozástól, a levelek elfogyasztásától és a vírusok átvitelétől, illetve a tojásrakástól, ahol a lárvák károsíthatják a növényeket.
"Az új vonalak a jobb minőségű növényeket és gyümölcsöket magas acilcukorszinttel kombinálják, és a vetőmag-gyártóknak az acilcukor tulajdonságot kereskedelmi fajtákká kell továbbítaniuk" - mondta Mutschler-Chu, az Integratív Növénytudományi Iskola, Növénynemesítési és Genetikai Szekció emeritus professzora. , a Mezőgazdasági és Élettudományi Főiskola része.
A kezdeti kutatási vonalak terepi és laboratóriumi tesztjei során a Cornell és hét másik egyetemi partner növénykutatói (North Carolina State University; University of Georgia, Clemson University; University of Florida; University of California, Davis; University of California, Riverside; és Tennessee Tech University) megállapította, hogy az acilcukor megfelelő szintje és formája szabályozza a foltos hervadást terjesztő nyugati virágtripszeket. vírusés az édesburgonya fehérlegyek, amelyek a sárga levélgöndör vírust terjesztik. Ennek eredményeként lényegesen kevesebb növény fertőződött meg ezekkel a pusztító betegségekkel, és ben helyszíni vizsgálatok, ezek a fertőzések a szezon végén történtek.
"A legjobb vírusellenőrzés érdekében azt javasoltam, hogy a vetőmag cégek kétrétegű megközelítést alkalmazzanak: hozzanak létre hibrideket az acilcukor tulajdonsággal és a standard vírusrezisztencia génekkel" - mondta Mutschler-Chu. Ha a rovaroknak az acilcukrok ellenére sikerül megfertőzniük egy növényt vírussal, a vírusrezisztens gének további védelmet nyújtanak.
"Ez egy olyan rendszer, amely megvédi a vírusrezisztencia gének hasznosságát, mert ha kevesebb vírus kerül egy növénybe, annak a valószínűsége is csökken, hogy a vírus véletlenszerű mutációt generál, amely olyan törzset generál, amely legyőzi a rezisztenciát" - mondta Mutschler-Chu. Hasonlóképpen, mivel az acilcukrok nem mérgezőek és nem pusztítják el a rovarokat, kisebb szelekciós nyomás nehezedik magukra a rovarokra, hogy toleránssá váljanak, így lassabban alkalmazkodnak a riasztószerhez.
Az új elit vonalakból, amelyek hamarosan elérhetőek lesznek a vetőmagcégek számára, eltávolították genomjukból a S. pennelliiből származó, agronómiailag nemkívánatos tulajdonságokat elősegítő vad géneket. A Mutschler-Chu megtartotta a kritikus acilcukor géneket, miközben eltávolított sok más vad gént, amelyek negatív tulajdonságokat okoztak, mint például a felesleges ágak, kis gyümölcsök és mellékíz. Míg a kezdeti kutatási vonalak körülbelül 12% vad S. pennellii DNS-t tartalmaztak, a legújabb vonalak körülbelül 2.5% vad DNS-t tartalmaztak.
Tágabb értelemben a munka gyakorlatilag egy értékes tulajdonság beépítésének folyamatát mutatja be, amely egy biztonságos természetes vegyületen alapul, amelyet számos gén szabályoz, és amely hatékony vírusok és több kártevő, ez a stratégia más növények számára is előnyös lehet – mondta Mutschler-Chu.
Míg az elit vonalakat nem kizárólagosan bármely vetőmaggyártó cég számára adják ki, hogy tulajdonságokat tenyészthessenek kereskedelmi fajtáikba, vetőmagok értékesítése előtt engedélyt kell kérniük a Cornell's Center for Technology Licensing-től.