Ученые выяснили, как сорняки становятся устойчивыми к глифосату
Устойчивость к гербицидам у сорняков – огромная проблема не только в США, но и во многих других частях мира. То, что обнаружили ученые, объясняет, как в течение достаточно короткого периода времени сорняки выработали устойчивость к глифосата, пишет agroday.com.ua.
Бикрам Гилл, директор Ресурсного центра генетики пшеницы штата Канзас, который работает в генетике растений уже почти 50 лет, сказал, что исследователи довольно быстро поняли, что генетический состав устойчивых к глифосата сорняков отличается.
«Обычно генетический материал во всех организмах, включая людей, встречается в длинных молекулах ДНК, которые называются хромосомами. Но когда специалисты из хромосом в команде K-State внимательно изучили устойчивы к глифосата сорняки, оказалось, что их ген-мишень, а также другие гены, фактически вырванные из хромосом и образовали отдельную, само восстановительную циркулярную структуру ДНК», – говорит Бикрам Гилл, соавтор исследования.
Ученые ссылаются на эту структуру как позахромосомну кольцевую ДНК (eccDNA). Каждая eccDNA имеет одну копию гена, который продуцирует фермент, который является мишенью для глифосата.
«Через наличие в каждой клетке сотен eccDNA количество фермента также очень велика, поэтому на растение не влияет применение глифосата, и сорняк становится устойчивым к гербициду», – поясняет Гилл.
По его словам, признаком того, что сорняк приобрел eccDNA является то, что устойчивость у него развилась очень быстро, практически в одно поколение.
«Мы считаем, что устойчивость через eccDNA является временной: она может быть передана следующему потомству сорняков и другим родственным видам растений. Мы каким-то образом поймали ее, пока сорняки не стали перманентно устойчивыми. В конце концов, мы считаем, что эти eccDNA могут быть включены в линейную хромосому. Если это произойдет, то они станут устойчивыми навсегда», – сказал он.
Вооруженные новыми знаниями, исследователи могут приступить к работе над разработкой стратегий по снижению устойчивости сорняков.
В свою очередь, исследовательская группа отмечает, что фермеры должны применять в своих хозяйствах севооборот сельскохозяйственных культур и чередовать гербициды: «Это позволит свести на нет развитую устойчивость к глифосата, поскольку мы знаем, что выявленные eccDNA и кольцевые хромосомы нестабильны, и могут быть потеряны растениями при условии отсутствия влияния гербицида», – говорит Мітхіла Югулам, соавтор исследования.
Еще одна рекомендация, которую дают в K-State, – не злоупотреблять гліфосатом. Если сорняки выработали устойчивость к нему, то его количество не будет иметь значения.