Виноград является практически одним из основных культур, в котором не используются достижения новейших селекционных технологий. Использование традиционных сортов увеличивает риск их поражения грибковыми заболеваниями. Данной проблемой озабочены ученые из итальянского Университета, расположенного в Удине. Результатами программы по выведению виноградных сортов, устойчивых к грибным инфекциям, в интервью журналисту Марселю Брюинз (European Seed) поделилась профессор лаборатории по изучению геномики растений Мишель Морганте.
Особенности селекционной программы
По словам Мишель Морганте, еще 21 год назад на базе Университета была запущена программа по выращиванию винных сортов, которые будут устойчивы к наиболее распространенной мучнистой, а также к ложной мучнистой росе. При этом применяется лишь традиционный способ разведения, предполагающий скрещивание с последующим естественным отбором. Для проведения исследования были выбраны популярные сорта винограда: Совиньон Блан для производства белого вина, Каберне Совиньон – для красного, а также высокоурожайный Мерло. Они были скрещены с интрогрессивными линиями, полученными после нескольких процедур обратного скрещивания между Vitis vinifera и американскими, азиатскими дикими видами, обладающими генами невосприимчивости к грибковым инфекциям.
Улучшение традиционных сортов также стало возможным благодаря технологии CRISPR/Cas9. В ее основе заложен процесс редактирования генома. Это позволило повысить устойчивость элитных сортов не только благодаря генам, распознающим попадание грибка в клетки с последующим купированием его дальнейшего развития, но и при помощи инактивации генов восприимчивости, которые и позволяют проникать патогенным микроорганизмам в структуру растения. На данный момент уже доступно точное редактирование генома для защиты от мучнистой росы, благодаря нахождению гена восприимчивости в виноградной лозе.
К основным преимуществам селекционной программы можно отнести:
- уменьшение количества обработок фунгицидами с 10-20 за сезон до 2-3 (количество может варьироваться в зависимости от климатической зоны);
- снижение затрат на электроэнергию до 60%;
- снижение концентрации меди в почве даже в условиях органического виноградарства;
- сокращение экономических расходов в среднем на 60-80%;
- уменьшение потребления воды на плантациях до 75%.
В Европе только 3% от всех с/х угодий занято под выращивание винограда. Это связано с пренебрежением использования разработок генной инженерии, способных в разы улучшить устойчивость культуры к грибковым болезням. Отрасль продолжает применять старые сорта, применяя для их обработки фунгициды для химической обработки от грибных патогенов. По данным итальянского университета, на долю виноградников приходится до 60% всех фунгицидов, поставляемых на европейский рынок.