بسیاری از گونه‌های سویا دارای مقاومت ژنتیکی طبیعی در برابر نماتد کیست سویا هستند که یک آفت اصلی روی محصول است. تعداد کپی های ژن مقاومت در بین ارقام متفاوت است. روش جدیدی که توسط محققان دانشگاه ایلینویز ابداع شده است، قادر است برای اولین بار این تغییرات را به طور موثر اندازه گیری کند. روش جدید در آزمایش‌های گلخانه‌ای آزمایش شده است تا نشان دهد هر چه تعداد نسخه‌های ژن بیشتر باشد، مقاومت در برابر نماتد کیست سویا بیشتر می‌شود. پرورش دهندگان می توانند از این روش برای ایجاد گونه های جدید سویا با مقاومت بیشتر و قابل اطمینان تر استفاده کنند.
نماتد کیست سویا آفت شماره یک سویا در سراسر جهان است که تخمین زده می شود سالانه حدود 1.3 میلیارد دلار خسارت در ایالات متحده داشته باشد. برخی از گونه‌های سویا از طریق اصلاح مرسوم ژن‌های مقاومت طبیعی در برابر کرم‌های انگلی کوچک مقاومت دارند، اما سطح فعلی مقاومت در حال کاهش است.
"علاقه ما یافتن منابع جدید مقاومت است، زیرا منابعی که مردم استفاده می کردند در حال شکستن هستند. نماتدها در غلبه بر مقاومتی که در ارقام فعلی داریم بهتر می شوند. ما همچنین علاقه مند به بهبود خود هستیم. برایان دایرز، پرورش دهنده نباتات دانشگاه ایلینویز، می گوید: درک نحوه عملکرد این مقاومت تا بتوانیم کار بهتری برای انتخاب آن انجام دهیم.
در سال 2012، متیو هادسون، متخصص ژنتیک U of I، دایرز، و اندرو بنت، یکی از همکاران دانشگاه ویسکانسین، منبع ژنتیکی طبیعی (ناحیه روی کروموزوم) را کشف کردند که در کنترل مقاومت به کیست سویا حیاتی است. نماتد، اما این تنها آغاز بود.
«به نظر می رسد که در این مکان، تکرار چهار ژن وجود دارد،» دایرز توضیح می دهد. انواع مختلف سویا که مقاوم هستند، تعداد تکرارهای متفاوتی دارند. به عنوان مثال، در PI 88788، که منبع اصلی مقاومت SCN برای اکثر گونه‌های سویا در غرب میانه است، 9 تکرار از آن چهار ژن وجود دارد. در واریته‌های حساس. تنها یک کپی از آن چهار ژن وجود دارد. منبع دیگر مقاومت، پکن، دارای سه نسخه از این تکرارها است."
این تفاوت در تعداد تکرار به عنوان تنوع تعداد کپی شناخته می شود و از آنچه قبلاً تصور می شد رایج تر است. اما پیش از این، هیچ راه آسان یا مقرون به صرفه ای برای تعیین کمیت تعداد تکرار ژن وجود نداشت. با استفاده از روشی که اخیراً در آزمایشگاه هادسون توسعه یافته است، می توان با اندازه گیری نسبت بین دو ژن، تعداد تکرارهای ژن را به دقت بررسی کرد.
اگرچه محققان مشکوک بودند که داشتن نسخه های بیشتر از توالی ژن ممکن است درجه بیشتری از مقاومت ایجاد کند، آنها هیچ راهی برای آزمایش ظن خود قبل از توسعه روش جدید نداشتند. پس از دریافت سنجش جدید، تیم دوباره دست به کار شد.
"ما گیاهان سویا را در گلخانه پرورش دادیم، آنها را با نماتدها تلقیح کردیم، و سپس از این روش برای تعیین تعداد دفعات تکرار هر گیاه استفاده کردیم. همانطور که پیش بینی شد، متوجه شدیم که هرچه یک گیاه تکرار بیشتری داشته باشد، مقاومت بیشتری دارد. دیرز توضیح داد. "این ثابت کرد که تعداد تکرارها مهم است."
محققین با داشتن این اطلاعات، قصد دارند تعداد تکرارهای موجود در گونه‌های سویا مقاوم به نماتد موجود را بررسی کنند تا توضیح دهند چرا برخی از آنها در محیط‌های مزرعه مقاومت بهتری نسبت به سایرین نشان می‌دهند. آنها همچنین قصد دارند برنامه‌های اصلاحی را با اطمینان از داشتن حداکثر تعداد تکرارهای موجود در لاین‌های والدین در یک ژنوتیپ معین، بهبود بخشند و گونه‌های جدیدی را با نسخه‌های اضافی که ممکن است مقاومت بالاتری از خود نشان دهند، انتخاب کنند.
"در نهایت، " دایرز اضافه می کند، "اگر بتوانیم نسخه های بیشتری را انتخاب کنیم، می تواند به نفع کشاورزان باشد زیرا می توانیم مقاومت قوی تری داشته باشیم. پرورش دهندگان اکنون ابزارهای بهتری برای انتخاب و تأیید مقاومت خواهند داشت."
تحقیق شرح داده شده در اینجا در دو مقاله منتشر شده است. "یک روش کارآمد برای اندازه گیری تنوع تعداد کپی که برای بهبود مقاومت نماتد استفاده می شود" در مجله گیاهی منتشر شده است. نویسنده اصلی تانگ گئون لی اکنون در دانشگاه فلوریدا است. دایرز و هادسون، از U of I، نویسندگان مشترک هستند. "تاثیر تعداد کپی Rhg1، نوع و برهمکنش با Rhg4 بر مقاومت به گلایسین های Heterodera در سویا" در Theoretical and Applied Genetics منتشر شده است. نیل یو، نویسنده اصلی، اکنون در مونسانتو است و دانیله روزا، نویسنده همکار، در دانشگاه فدرال ویکوزا، برزیل است. لی، هادسون و دایرز نویسندگان دیگری هستند. هر دو مطالعه توسط هیئت متحد سویا حمایت شدند.
