Сладкая месть батата грибковым заболеваниям
Черная гниль батата – разрушительное заболевание, вызываемое грибом Ceratocystis fimbriata. С конца 1800-х годов черная гниль сладкого картофеля угрожает уничтожить до 30% урожая сладкого картофеля в Соединенных Штатах. В 2015 году во всех штатах США, производящих сладкий картофель, произошла одна из самых страшных вспышек, зарегистрированных в истории — потери составили до 60%.
Хотя фунгициды могут помочь справиться с этой болезнью, они не являются устойчивым решением, особенно с учетом нестабильных ограничений на остатки фунгицидов на основных экспортных рынках. Дополнительной стратегией управления является эффекторная селекция — новый подход к созданию устойчивых к болезням культур.
Эффекторы — это секретируемые патогенами белки, которые модулируют состояние своих растений-хозяев на молекулярном и клеточном уровнях. Вместо традиционных методов селекции, которые могут занять много лет и включать обширные пробы и ошибки, эффекторная селекция использует определенные эффекторы патогена для быстрой идентификации и отбора растений, обладающих устойчивостью к заболеванию. Это ускорит программы селекции, что приведет к выведению сортов сладкого картофеля, устойчивых к черной гнили, и сокращению потерь урожая.
До сих пор исследователи имели ограниченные знания о биологии C. fimbriata, что создавало барьер в лечении этого заболевания. Чтобы решить эту проблему, исследователь Камило Парада-Рохас из лаборатории Лины Кесада-Окампо в Университете штата Северная Каролина и его коллеги сосредоточились на идентификации эффекторных белков, продуцируемых C. fimbriata во время инфекции.
Исследование, опубликованное в журнале Molecular Plant-Microbe Interactions (MPMI) , идентифицировало 31 эффекторный ген C. fimbriata. Каталогизируя эти эффекторы, исследователи смогут лучше понять, как гриб заражает сладкий картофель, и определить потенциальных мишеней-хозяев для выведения устойчивых сортов. Кроме того, исследование предполагает биотрофную фазу, в которой гриб живет за счет живых корней сладкого картофеля, прежде чем убить его, что дает новый взгляд на то, как прогрессирует болезнь.
Это исследование предоставляет новаторские знания о биологии C. fimbriata и выдвигает на первый план потенциальные цели для эффекторной селекции. Хотя результаты являются многообещающими, практическое применение в борьбе с болезнями и селекции растений потребует больше времени и исследований.
Парада-Рохас заявляет:
«От фундаментальных исследований до практического применения — долгий путь, но возможность оказать существенное влияние на устойчивость сельскохозяйственных культур и продовольственную безопасность делает его невероятно полезным».
Между тем, данные исследования об эволюции и стабильности патогенов могут помочь в мониторинге заболеваний, помогая более эффективно отслеживать и контролировать распространение C. fimbriata, что делает науку на шаг ближе к обеспечению устойчивости сладкого картофеля к будущему.
Источник: Американское фитопатологическое общество
Фото: Камило Парада-Рохас
