Исследования, проведенные Центром исследований и распространения Северо-Западного Вашингтона в Маунт-Верноне при Университете штата Вашингтон, дали важные результаты, согласно которым несколько видов диких шпинатов, родом из Центральной Азии, продемонстрировали устойчивость к разрушительному почвенному патогену, увяданию фузариума. Это открытие, как ожидается, будет использовано для выращивания более морозостойких культур шпината, что даст новую надежду производителям семян шпината в Тихоокеанском северо-западе.

Увяхание — грибковое заболевание, которое долгое время сталкивается с проблемой для производителей семян шпината в западном Вашингтоне и Орегоне. В этих двух местах выращивается значительная часть семян шпината в мире, и проблема патогена особенно остро из-за кислотности почвы.

По словам фитопатолога Линдси дю Туа, исследовательская группа обнаружила сорта дикого шпината с отличной устойчивостью в процессе скрининга, а затем определила области генома растений, связанные с этой устойчивостью, путем секвенирования ДНК. Линдси дю Туа в течение 25 лет работает над устойчивостью семенных культур к болезням в Национальном центре водных ресурсов и ресурсов Маунт-Вернона при Университете штата Вашингтон.

Хотя новая статья, опубликованная в этом месяце в журнале Scientific Reports, выявила несколько сортов дикого шпината, связанных с устойчивостью к увяданию, необходимы дополнительные исследования, чтобы полностью понять генетическую природу этой устойчивости. Однако семеноводческим компаниям не нужно ждать полной ясности результатов исследования, прежде чем они смогут приступить к выращиванию сортов, скрещивающихся с демонстрирующими устойчивость сортами дикого шпината. По словам Линдси дю Туа, механизмы устойчивости могут быть применены в селекционных программах без полного понимания, что обеспечивает немедленные инструменты для селекционных работ.

Во всем мире потребление шпината резко растет. В США потребление этого богатого витамином овоща на душу населения более чем удвоилось за последние 20 лет, и рынок молодого листьевого шпината демонстрирует особенно высокую динамику. Большая часть отечественного шпината выращивается в жарких и сухих регионах, таких как Калифорния, Техас и Флорида, но выращивание семян шпината требует длительного сухого и не слишком жаркого лета, поэтому около пятой части семян шпината в мире выращивается на Тихоокеанском северо-западе.

Однако посевы шпината в регионе менее устойчивы к увяданию. Зувяхание может проникнуть в шпинат через корни, препятствуя ему поглощению воды и нанося ущерб шпинату. Чтобы решить эту проблему, производители семян экспериментировали с длительным севооборотом шпината (с интервалом в десять лет и более между посадками) и обрабатывали почву карбонатом кальция для снижения кислотности, но даже в этом случае высокая цена «уничтожения» посевов остается постоянной угрозой.

Для этого исследования Линдси дю Туа и бывший постдокторант из ее лаборатории Санджая Гьявали проверили 68 сортов дикого шпината из места происхождения (Узбекистан и Таджикистан) и сравнили их с 16 культивируемыми сортами, в которых также участвовали исследователи из Университета Арканзаса. Они обнаружили, что несколько диких сортов обладают высокой устойчивостью к возбудителям увядания и определили хромосомные позиции, связанные с наиболее сильной устойчивостью, которые называются локусами количественных признаков. Селекционеры могут использовать эти позиции для внедрения более сильной устойчивости к увяданию в коммерческие сорта с помощью методов отбора с помощью маркеров.