Как фитофтора проникает в растение

Патоген Phytophthora infestans, вызвавший в XIX веке Великий голод в Ирландии, до сих пор угрожает глобальному производству продуктов питания. Учёные из Вагенингенского университета (WUR) впервые раскрыли механический механизм, с помощью которого этот микроскопический организм проникает через защитный слой листьев растений. Результаты опубликованы в Nature Microbiology.

Угроза для сельского хозяйства

Phytophthora ежегодно наносит огромный ущерб таким культурам, как картофель, томаты, баклажаны, какао, перец, соя и финиковая пальма. Только сектору картофеля ущерб оценивается примерно в 6–7 миллиардов евро в год.

Механизм проникновения

В междисциплинарном сотрудничестве специалисты по фитопатологии, клеточной биологии и физике WUR выяснили, как патоген преодолевает защитный слой растения:

• Phytophthora затачивает свою трубчатую инфекционную структуру.
• Затем она разрезает поверхность растения, как острым ножом.
• Эта стратегия позволяет патогену заражать хозяина без грубой силы и с минимальным потреблением энергии.

«Законы механики говорят нам, что Phytophthora не может проникнуть в растение, не прикрепившись сначала плотно к поверхности листа», — объясняет профессор Франсин Говерс.

Новые подходы к защите

Исходя из этого открытия, исследователи предложили новый принцип защиты:

• Обработка листьев нетоксичным и недорогим веществом, снижающим липкость поверхности, привела к сокращению уровня заражения примерно на 65%.
• На искусственных поверхностях в оптимизированном испытании эффект достигал почти 100%.

Это открывает путь к более эффективным и устойчивым методам контроля Phytophthora, не зависящим только от химических средств или селекции устойчивых сортов.

Дополнительные результаты

Исследование также привело к созданию новой методологии — своего рода метода быстрого тестирования, который может быстро, точно и недорого оценивать эффективность пестицидов.