Обзор противогрибкового белка Efe-AfpA гриба Epichloë festucae

Исследовательская группа проанализировала механизмы устойчивости к болезням, опосредованной эндофитами, у овсяницы красной (Festuca rubra subsp. rubra) и определила противогрибковый белок Efe-AfpA, продуцируемый грибом Epichloë festucae, в качестве ключевого фактора защиты от долларовой пятнистости, вызываемой патогеном Clarireedia jacksonii.

Этот обзор подчеркивает потенциал Efe-AfpA и аналогичных противогрибковых белков из других видов грибов в качестве новых агентов биоконтроля, что может снизить зависимость от химических фунгицидов и уменьшить их воздействие на окружающую среду.

Микроорганизмы и растения формируют тесные ассоциации, которые могут быть взаимовыгодными или антагонистическими. Злаки семейства Poaceae часто вступают в симбиоз с грибами семейства Clavicipitaceae, особенно видами Epichloë, которые снижают повреждение травоядными за счет продукции алкалоидов и проявляют противогрибковую активность in vitro.

Уникальным преимуществом симбиоза E. festucae с Festuca rubra subsp. rubra является устойчивость к долларовой пятнистости (Clarireedia jacksonii) и красной нитевидности (Laetisaria fuciformis). Существующие химические методы борьбы с долларовой пятнистостью приводят к появлению резистентных штаммов, что требует поиска новых подходов.

Исследование, опубликованное в журнале Grass Research 28 февраля 2024 года, посвящено изучению идентификации и потенциала противогрибкового белка Efe-AfpA и других подобных белков в качестве новых средств контроля грибных болезней, с акцентом на их механизмы устойчивости и практическое применение.

В обзоре рассмотрены хорошо документированные симбиотические отношения между грибами и растениями, в частности эндофитами рода Epichloë и их преимуществами. Эти грибы, взаимодействуя с травами холодного сезона, обеспечивают защиту от травоядных и демонстрируют противогрибковую активность.

Несмотря на многочисленные сообщения о противогрибковых эффектах, конкретные соединения, ответственные за них, часто остаются неидентифицированными, особенно в естественных условиях. В данном обзоре особое внимание уделяется устойчивости Festuca rubra subsp. rubra к долларовой пятнистости и красной нитевидности, опосредованной эндофитами, которая связывается с действием противогрибкового белка Efe-AfpA, продуцируемого Epichloë festucae.

Однако текущая проблема заключается в понимании точных механизмов противогрибковой активности Efe-AfpA и его практического применения для контроля заболеваний. Исследователи подчеркивают необходимость дальнейших исследований для полного выяснения роли и эффективности Efe-AfpA, включая его крупномасштабное производство, стабильность и полевые испытания. Это может предложить новый метод управления болезнями растений.

По словам ведущего исследователя Патрика Фарделлы: «После полной характеристики Efe-AfpA и подобных ему белков они могут стать новым продуктом для контроля болезней растений, что уменьшит использование химических фунгицидов, приведет к снижению воздействия на окружающую среду и сократит отбор устойчивых патогенов».

В итоге:

• Эндофитные грибы Epichloë улучшают физиологические характеристики газонных трав и обеспечивают устойчивость к болезням.
• Противогрибковый белок Efe-AfpA, продуцируемый Epichloë festucae, защищает овсяницу красную от долларовой пятнистости (Clarireedia jacksonii).
• Требуются дальнейшие исследования для масштабирования производства, оценки устойчивости к УФ-излучению и проведения полевых испытаний.
• Понимание механизма действия Efe-AfpA может привести к новым методам биоконтроля, снижающим зависимость от химических фунгицидов и их экологическое воздействие.