Японские ученые установили, что генетический кластер корневого гриба может включать или выключать поведение, вызывающее болезни растений, сообщает Токийский университет. Открытие, описанное в журнале Nature Communications, позволит превращать патогенные грибы в полезные.
Плесень и болезни, вызванные грибками, могут существенно повлиять на срок хранения фруктов и овощей. Однако некоторые грибы приносят пользу своим хозяевам, способствуя выживанию растений.
Colletotrichum tofieldae — это гриб, который обычно приносит пользу растениям, когда они страдают от дефицита фосфора, помогая им процветать, несмотря на недостаток этого жизненно важного питательного вещества. Он даже увеличивает рост и урожайность экономически важных культур, таких как кукуруза и томаты.
Но все ли штаммы Ct так уж безобидны? Чтобы проверить это, ученые заразили кресс-салат шестью штаммами Ct, полученными из разных мест. Пять штаммов значительно способствовали росту растений, а вот шестой — его назвали Ct3 — подавляет поглощение питательных веществ, замедляя рост растений и вызывая симптомы заболеваний. Почему так происходит?
Команда определила два ключевых момента. Во-первых, с стороны грибка, Ct3 активирует кластер генов биосинтеза ABA-BOT; и, во-вторых, со стороны растений, Ct3 индуцирует сигнальные пути ABA растения-хозяина, посредством которых гриб подавляет рост растения, объясняют авторы работы. Исследователи обнаружили, что как патогенные, так и полезные штаммы Colletotrichum tofieldae содержат кластер генов ABA-BOT, но у полезных штаммов эти гены не активируются. Это открытие стало неожиданностью, поскольку считалось, что у патогенных и полезных грибов разные характеристики, но новые результаты позволяют предположить, что они более тесно связаны.
Когда ученые «выключали» кластер генов либо на генетическом уровне, либо в результате изменения окружающей среды растения, Ct3 переставал быть болезнетворным и даже начинал приносить пользу хозяину, способствуя росту корней. Хотя необходимы дальнейшие исследования, результаты этой работы уже показывают, что кластер генов ABA-BOT может способствовать патогенезу различных грибов — не только видов Ct. Например, он может участвовать в патогенезе Botrytis, поражающего домашние фрукты и овощи.
[Фото: 2023, K. HIRUMA]