Стратегия паразитических сорняков, разрушительных для сельскохозяйственного производства

Наиболее губительной и трудноразрешимой проблемой для сельскохозяйственного производства является прекрасный цветок-заразиха.Это холопаразитические растения, питающиеся корнями различных сельскохозяйственных культур, наносящие большой ущерб, снижающие урожай и его качество в полузасушливых регионах мира.Паразитические сорняки трудно контролировать или в настоящее время невозможно контролировать с помощью обычных средств из-за их образа жизни.Паразиты тесно связаны с корнем хозяина, скрыты под землей и не диагностируются до тех пор, пока они не нанесут необратимый ущерб урожаю.Несмотря на то, что простейший и наиболее эффективный подход к борьбе с паразитическими сорняками — устойчивость хозяина — остается нереализованной целью для сельского хозяйства, были опробованы самые разнообразные средства борьбы с паразитическими сорняками (химические, биологические, культурные и устойчивые культуры).Но какое-то сельское хозяйство почвопокровные продукты может быть использован.

На самом деле лучшим методом борьбы, который применялся несколько лет назад, было окуривание бромистым метилом и защитная сетка.Однако этот метод является дорогостоящим, трудоемким и в настоящее время от него отказываются, поскольку он чрезвычайно опасен для окружающей среды.Открытие молчания РНК является одним из наиболее важных биотехнологических открытий последнего десятилетия.В некоторых организмах введение двухцепочечной (дцРНК) оказалось мощным инструментом для подавления экспрессии генов посредством процесса, известного как РНК-интерференция (РНКи) у животных и посттранскрипционное замалчивание генов (PTGS) у растений.

В текущем исследовании мы предлагаем улучшенную стратегию борьбы с паразитическими сорняками, основанную на трансспецифическом подавлении сразу трех генов паразита.Для экспрессии дцРНК, содержащей выбранные последовательности трех генов PaACS, PaM6PR и PaPrx1 (pma) Phelipanche aegyptiaca, мы использовали конструкцию шпильки (pBINPLUS35:pma) для стабильной экспрессии в трансгенных растениях томата Solanum lycopersicum (Mill.).Одновременно с подавлением генов-мишеней наблюдалось значительное снижение количества и массы клубней паразита, которые росли на растениях-хозяевах с молчанием.

Более того, сетка для поддержки растений для растений, экспрессирующих гены-мишени паразита, наблюдалась повышенная устойчивость к P. aegyptiaca, о чем свидетельствует аномальное развитие паразита и более высокая смертность паразита после прикрепления по сравнению с нетрансформированными растениями.Альтернативные биотехнологические подходы с использованием siRNA могут быть идеальными для борьбы с паразитическими сорняками.