Jordbærmarker befæstet:Ny genetisk indsigt bekæmper ødelæggende jordbårne sygdomme

Globalt er jordbær alvorligt påvirket af Macrophomina phaseolina, et jordbåren svampepatogen, der drastisk reducerer udbyttet. Efter udfasningen af ​​konventionelle jordfumiganter som methylbromid er der et presserende behov for at øge den genetiske resistens over for dette patogen.

Resistensmekanismen er indviklet på det genetiske niveau og udgør betydelige hindringer for traditionelle avlsmetoder. Derfor er der et presserende behov for dybdegående forskning for at udtænke sofistikerede genetiske strategier for effektivt at imødegå denne trussel.

Studiet, udført af Institut for Plantevidenskab ved UC Davis og offentliggjort i Horticulture Research den 3. januar 2024 illustrerer, hvordan fænotypisk selektion under stressforhold hurtigt kan styrke sygdomsresistens hos jordbær.

Forskere udnyttede genom-wide association studies (GWAS) og state-of-the-art genomiske værktøjer til at optrevle resistensmekanismen og identificere flere pivotale resistensloci.

Denne forskning tilbyder en udtømmende analyse af den genetiske resistens over for Macrophomina i jordbær, og afslører det som et komplekst polygent træk påvirket af adskillige loci. Ved at bruge avancerede genomiske teknologier, herunder GWAS, fandt forskere disse essentielle resistensloci.

Dette lettede den effektive stabling af gunstige alleler, hvilket signifikant øgede resistensniveauer i avlspopulationen fra 1 % til 74 % inden for to selektionscyklusser. Ved at implementere genomiske selektionsteknikker og simulere miljøstressforhold under avlsprocessen opnåede forskere hurtige genetiske forbedringer.

Anvendelsen af ​​high-throughput genotyping og strategisk allelstabling forbedrede identifikationen og udnyttelsen af ​​nøglegenetiske elementer, og forfinede forædlingsstrategien for den hurtige udvikling af resistente jordbærsorter.

Dr. Steven J. Knapp, studiets hovedforfatter, udtalte:"Denne forskning driver ikke kun vores forståelse af genetisk resistens fremad, men etablerer også en model for forudsigelige avlsmetoder, der kunne anvendes til andre afgrøder, der står over for lignende udfordringer."

Implikationerne af denne undersøgelse rækker ud over jordbær og giver en skabelon til at adressere sygdomme i andre afgrøder via genomisk selektion. Denne metode kan ændre, hvordan opdrættere håndterer sygdomsresistens, mindske afhængigheden af ​​kemiske behandlinger og øge afgrødernes bæredygtighed.

Derudover kan dyrkning af sygdomsresistente jordbærsorter i høj grad øge både udbytte og kvalitet, hvilket giver betydelige fordele for både avlere og forbrugere.

Flere oplysninger: Steven J Knapp et al., Transgressiv segregation, håbefulde monstre og fænotypisk selektion drev hurtige genetiske gevinster og gennembrud i prædiktiv avl for kvantitativ resistens over for Macrophomina i jordbær, Harticulture Research (2024). DOI:10.1093/time/uhad289

Journaloplysninger: Gavebrugsforskning

Leveret af TranSpread