ژنی که توسط تیمی از خدمات تحقیقات کشاورزی (ARS) و دانشمندان دانشگاه پردو کشف شد، می‌تواند به تقویت دفاعی سورگوم در برابر آنتراکنوز، بیماری غلات که می‌تواند تا 50 درصد کاهش عملکرد را به همراه داشته باشد، کمک کند.
برطبق خبر منتشر شده در وب سایت USDA، این کشف، در را به روی پرورش ارقام سورگوم مقاوم به بیماری که کمتر به قارچ‌کش‌ها برای محافظت از آنها وابسته هستند، کاهش هزینه‌های تولید کشاورزان و حفظ عملکرد و کیفیت دانه، از جمله مزایای دیگر باز می‌کند.
درباره سورگوم
سورگوم، پنجمین محصول غلات در سراسر جهان است که حاوی 12 ماده مغذی ضروری بوده و آنها را در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهد و علاوه بر آن، علوفه‌ای برای دام‌ها و موادی برای انرژی زیستی فراهم می‌کند.
با این حال، بدون استفاده از قارچ‌کش‌ها یا اقدامات دیگر، «آنتراکنوز» به تمام قسمت‌های یک رقم حساس حمله کرده و اغلب ضایعات قرمز رنگ روی برگ‌ها و ساقه ایجاد می‌کند و همچنین به خوشه‌ها و سردانه‌های گیاه، آسیب می‌رساند.
مقاومت به بیماری مبتنی بر ژنتیک، موثرترین و پایدارترین رویکرد برای مبارزه با آنتراکنوز در سورگوم است، با این حال، به گفته «متیو هلم»، زیست شناس مولکولی پژوهشی در واحد تحقیقات تولید محصول و کنترل آفات ARS در وست لافایت، ایندیانا، نحوه عملکرد این مقاومت در گیاه واقعاً درک نشده است.
این شکاف دانش به دلیل تنوع ژنتیکی در بین نژادها (یا انواع) قارچ آنتراکنوز و پتانسیل آنها برای غلبه بر ژن‌های مقاومت یک رقم در طول زمان، نگران‌کننده است.
علاوه بر این، مقاومت آنتراکنوز می‌تواند وابسته به دما باشد و در صورت بالا رفتن دما از یک آستانه خاص، به طور بالقوه یک محصول سورگوم را در برابر عفونت آسیب‌پذیر کند.
خوشبختانه، هلم و تیمی از دانشمندان دانشگاه پوردو به رهبری «دمکه میوا» شروع به از بین بردن این شکاف کرده‌اند، آنها یک ژن مقاوم به بیماری را شناسایی کردند که مجموعه‌ای از پاسخ‌های دفاعی به عفونت اولیه توسط قارچ آنتراکنوز را تنظیم کرده و از گسترش آن به بقیه گیاهان و سردانه‌ها جلوگیری می‌کند.
ژن مقاومت ARG2
علاوه بر این، گیاهان سورگوم حامل ژن مقاومت، معروف به ARG2، با موفقیت در برابر قارچ مقاومت کردند حتی زمانی که دمای گلخانه تا 100 درجه فارنهایت (38 درجه سانتیگراد) افزایش یافت.
این ثبات دما می‌تواند یک موهبت بالقوه برای مناطق تولید سورگوم در جهان باشد که دمای فصل رشد می‌تواند به آن سطوح برسد.
این تیم همچنین تشخیص داد که ARG2 به ساخت (رمزگذاری برای) پروتئینی کمک می‌کند که در غشای پلاسمایی سلول‌های مقاوم سورگوم متمرکز شده است.
که در آنجا، به عنوان نوعی هشدار مزاحم عمل می‌کند که توسط پروتئین‌های خاصی که توسط قارچ آنتراکنوز برای آلوده‌کردن گیاه استفاده می‌شود، تحریک می‌شود.
این تیم به طور قابل توجهی درک ما را از اینکه چگونه سورگوم، پاتوژن‌های قارچی را شناسایی می‌کند و در را برای مهندسی مقاومت‌های بیماری‌های جدید در برابر پاتوژن‌های گیاهی دانه‌های غلات باز می‌کند، افزایش می‌دهد.
ARG2 و پروتئین آن از سورگوم در برابر همه نژادهای آنتراکنوز محافظت نمی‌کند، با این حال، ترکیب ARG2 با سایر ژن‌های مشابه می‌تواند چه از طریق روش‌های معمولی اصلاح نباتات یا روش‌های بیوتکنولوژیکی به گسترش این حفاظت کمک کند.
با کشف ARG2، دانشمندان اکنون کلیدی برای باز کردن درک کامل‌تر از نحوه عملکرد مکانیسم های مقاومت آنتراکنوز و بهترین استفاده از آنها به عنوان دفاع از بیماری که تولیدکنندگان در سراسر جهان می‌توانند روی آن حساب کنند، دارند.
