En av forskarna bakom studien, Dr Arora Sanu, med vete i högra handen och dess vilda släkting Aegilops tauschii i den vänstra. Foto: Andrew Davis

Varje år orsakar växtskadegörare skördeförluster för stora summor runt om i världen. Genom att använda bekämpningsmedel blir förlusterna mindre men vissa medel kan vara skadliga för både miljö och hälsa.

De grödor vi idag livnär oss på har förlorat mycket av sin egna motståndskraft mot skadegörare. Detta är en konsekvens av intensiv växtförädling då vi människor har iscensatt en urvalsprocess där genetisk variation gått förlorad till förmån för exempelvis större skördar, bättre smak och näringsinnehåll – egenskaper som vi velat framhäva hos grödan. Hos de vilda släktingar som grödorna härstammar från finns motståndskraften kvar. Idag är grödor och deras vilda släktingar så genetiskt olika att direkt återkorsning för att ge grödan resistens är svårt och väldigt tidskrävande.

Forskarna bakom den aktuella studien har utvecklat en metod där de snabbt kan identifiera de resistensgener som utgör själva motståndskraften hos de vilda föregångarna. Generna kodar för speciella mottagarproteiner (immunreceptorer) inne i växtens celler som har i uppgift att känna igen sjukdomsalstrande svampar, bakterier och virus. Upptäcker proteinerna en inkräktare startas ett immunsvar som i bästa fall leder till att hotet elimineras och växten överlever.

Metoden heter för AgRenSeq men forskarna själva kallar den även för snabb-kloning. För att bevisa att metoden fungerar beskriver forskarna hur de snabbt identifierar fyra resistensgener i en vild släkting till vete som ger motståndskraft mot skadegöraren svartrost. De resistensgener som eftersöks bär alla på ett gemensamt signum i DNA-sekvensen. Genom att leta upp dessa med molekylärgenetiska metoder kunde forskarna upprätta ett register med alla resistensgener som fanns i insamlade bestånd av Aegilops tauschii – en av vetets vilda släktingar. Bestånden utsattes därefter för svartrost och forskarna kunde särskilja vilka som överlevde angreppet och sammankoppla vilken genvariant de resistenta plantorna hade.

Enligt forskarna kan metoden användas för att upprätta register av resistensgener i vilda föregångare till andra viktiga livsmedelsgrödor som till exempel majs, ris, potatis och soja. Vid en sjukdomsepidemi kan registret matchas mot den aktuella skadegöraren och genen som ger resistens kan användas för att modifiering grödan. Med detta tillvägagångssätt skulle en motståndskraftig gröda kunna ersätta en som är på väg att slås ut av skadegörare inom loppet av några år. Förutom att vara snabb och kostnadseffektiv, menar forskarna att deras metod skulle kunna bidra till en minskad användning av bekämpningsmedel och en säkrare global livsmedelsförsörjning.

/Mia Olsson
Källa: Resistance gene cloning from a wild crop relative by sequence capture and association genetics, Nature Biotechnology (2019).

Analysera arsvmassan, Genomredigerade växter, Växter, Växtskadegörare