Cornellin tutkija on saanut päätökseen vuosikymmeniä kestäneen ohjelman kehittääkseen uusia tomaattilajikkeita, jotka vastustavat luonnollisesti tuholaisia ja rajoittavat virustautien leviämistä hyönteisten välityksellä.
Ohjelmaa johtava kasvinjalostaja ja geneetikko Martha Mutschler-Chu talletti äskettäin ensimmäiset hyönteisresistenttien tomaattien tutkimuslinjat Yhdysvaltain maatalousministeriön ituplasmajärjestelmään ja California-Davisin yliopiston Tomaattigenetiikan resurssikeskukseen, joka olla kaikkien saatavilla kasveille tutkimusta varten.
Tänä keväänä Mutschler-Chu saa päätökseen uuden 20 eliitin sarjan kehittämisen, joka on sitten kaikkien kiinnostuneiden siemenyhtiöiden saatavilla, jotka voivat kasvattaa tuholaisten vastustuskykyisiä ominaisuuksia kaupallisiksi lajikkeiksi. Uusien lajikkeiden jalostaminen voi viedä siemenyrityksiltä jopa viisi vuotta, ennen kuin ne alkavat myydä uusia hyönteisenkestäviä lajikkeita.
Viljelijöille nämä edut vähentävät sadon menetystä ja hedelmävaurioita, samalla kun ne poistavat tai vähentävät torjunta-aineiden käyttöä ja suojelevat ympäristöä.
Näiden tomaattien tuholaisresistenssi mukautettiin Perussa kotoisin olevasta villitomaatista Solanum pennelliistä. Andien tomaateissa on pieniä karvoja, joita kutsutaan trichomeiksi, jotka erittävät pisaroita sokeriyhdisteitä, joita kutsutaan asyylisokereiksi, jotka karkottavat hyönteisiä. Tällä tavalla kasvit karkottavat turvallisesti ja luonnollisesti monenlaisia hyönteisiä estämällä niitä ruokkimasta, syömästä lehtiä ja siirtämästä viruksia tai munimasta, missä toukat saattavat vahingoittaa kasveja.
"Uudet linjat yhdistävät laadukkaampia kasveja ja hedelmiä korkeaan asyylisokeripitoisuuteen, ja siemenyritysten on siirrettävä asyylisokeriominaisuus kaupallisiin lajikkeisiin", sanoi Mutschler-Chu, integroivan kasvitieteen, kasvinjalostuksen ja genetiikan osaston emeritusprofessori. , osa College of Agriculture and Life Sciences.
Alkuperäisten tutkimuslinjojen kenttä- ja laboratoriotesteissä Cornellin ja seitsemän muun yliopistokumppanin kasvitieteilijät (North Carolina State University; University of Georgia, Clemson University; University of Florida; University of California, Davis; University of California, Riverside; ja Tennessee Tech University) havaitsi, että asyylisokerien oikea taso ja muoto kontrolloivat länsimaisia kukkatrippejä, jotka levittivät täplillistä kuihtumista. virusja bataattivalkokärpäsiä, jotka levittävät keltaisen lehtikiharavirusta. Tämän seurauksena huomattavasti vähemmän kasveja oli saastunut näillä tuhoisilla taudeilla ja vuonna kenttäkokeita, nämä tartunnat tapahtuivat kauden loppupuolella.
"Parhaan virustorjunnan saamiseksi olen ehdottanut, että siemenyritykset käyttävät kaksikerroksista lähestymistapaa: luovat hybridejä sekä asyylisokeriominaisuuden että standardien virusresistenssigeenien kanssa", Mutschler-Chu sanoi. Jos hyönteiset onnistuvat saastuttamaan kasvin viruksella asyylisokereista huolimatta, virusresistentit geenit tarjoavat lisäsuojaa.
"Se on järjestelmä, joka suojaa virusresistenssigeenien hyödyllisyyttä, koska jos vähemmän virusta pääsee kasviin, myös todennäköisyys, että viruksella on satunnainen mutaatio, joka tuottaa kannan, joka voittaa resistenssin, laskee", Mutschler-Chu sanoi. Vastaavasti, koska asyylisokerit eivät ole myrkyllisiä eivätkä tapa hyönteisiä, hyönteisillä on vähemmän valintapainetta tullakseen sietäviksi, joten ne sopeutuvat hitaammin karkotteen.
Uusista eliittilinjoista, jotka tulevat pian siemenyritysten saataville, on poistettu suurin osa S. pennelliin luonnonvaraisista geeneistä, jotka edistävät agronomisesti ei-toivottuja ominaisuuksia. Mutschler-Chu säilytti kriittiset asyylisokerigeenit samalla kun se poisti monia muita villigeenejä, jotka aiheuttivat negatiivisia piirteitä, kuten ylimääräisiä oksia, pieniä hedelmiä ja sivumakua. Kun alkuperäiset tutkimuslinjat sisälsivät noin 12 % villiä S. pennellii DNA:ta, uusimmat linjat ovat noin 2.5 % villiä DNA:ta.
Laajemmin teos osoittaa käytännössä prosessin, jolla sisällytetään arvokas ominaisuus, joka perustuu turvalliseen luonnolliseen yhdisteeseen, jota hallitsevat monet geenit ja joka on tehokas virukset ja useita tuholaisia, strategia, joka voisi hyödyttää myös muita viljelykasveja, Mutschler-Chu sanoi.
Vaikka eliittilinjat julkaistaan ei-yksinomaan mille tahansa siemenyritykselle jalostamaan ominaisuuksia kaupallisiin lajikkeisiinsa, niiden on haettava lisenssi Cornellin teknologian lisensointikeskukselta ennen kuin he voivat myydä siemeniä.
