Исследовательская группа проанализировала генетическую реакцию тополей, зараженных септориозом. Септория вызывает неизлечимые язвы или раны на поверхности ствола и ветвей и убивает деревья в начале вегетационного цикла.
«С 1900-х годов индустрия пыталась выращивать гибридные сорта тополя для получения быстрорастущего дерева, и они были озадачены ранней смертью гибридных тополей, выращенных во многих частях Соединенных Штатов», - сказал Веллингтон Мучеро, ведущий автор исследования в Центре инноваций в области биоэнергетики при ORNL.
Гибридные сорта экономически ценны, потому что они могут расти в три раза быстрее, чем чистые виды. Если гибридные тополя выживут, они могут резко увеличить производство ценных биологических материалов, биотоплива и лесной продукции, такой как целлюлоза и бумага, пиломатериалы и фанера.
Волосистоплодные тополя произрастают в речных системах в северо-западной части Тихого океана в Соединенных Штатах, где септория еще не представляет угрозы.
«То, что показало наше исследование, - это двойной удар для волосистоплодных тополей», - сказал Мучеро, специалист по взаимодействию растительных микробов. «Поскольку патоген не распространен в своем родном регионе, эти деревья позволили своим механизмам генетической устойчивости разрушиться».
Чтобы составить карту генетического поведения этого вида тополя, ученые штата Орегон оценили более 3000 отдельных тополей с использованием комбинации цифровых изображений и измерений степени тяжести заболевания для выявления подверженности септории.
Ученые использовали вычислительные ресурсы в сочетании с секвенированием генома и профилированием более тысячи геномов, предоставленных Объединенным институтом генома DOE, которые помогли идентифицировать ген устойчивости и восприимчивости в каждом отдельном тополе. Затем команда провела поиск связей между набором данных из 28 миллионов известных мутаций и генетическими профилями тополей, чтобы проверить, какие деревья, по прогнозам, являются устойчивыми или восприимчивыми к септориям.
«Наши результаты подтверждаются в реальных полевых условиях, и большинство пород тополей с западного побережья не переносят возбудителя септории», -сказал Мучеро.
Результаты также выявили отдельные деревья, которые устойчивы к этой болезни и могут быть использованы для разработки устойчивых гибридов для коммерческого производства, а также для информирования о стратегиях вмешательства для защиты экосистем от распространения септории.
Фото: permawiki.ru