Ученые нашли ключ к борьбе с фитофторозом картофеля

Спустя более 160 лет после опустошительной эпидемии фитофтороза в Ирландии и других странах Северной Европы, ученые, финансируемые Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), приблизились к пониманию патогена, вызывающего болезнь. Их работа направлена на ускорение селекции более устойчивых сортов картофеля.

Изучение механизмов заражения

Используя методы патогенной геномики, профессор Пол Бёрч из Университета Данди вместе с коллегами изучает, как главный патоген картофеля Phytophthora infestans вызывает болезнь. Цель — идентифицировать ключевые гены вирулентности патогена, которые могут стать долговременными мишенями для белков устойчивости растения-хозяина.

Ежегодные мировые потери от фитофтороза и затраты на химическую защиту превышают 3 миллиарда фунтов. Как отмечает профессор Бёрч, до сих пор в эволюционной «гонке вооружений» между патогеном и растением-хозяином побеждал патоген.

Прорыв в понимании эффекторных белков

Ситуация может измениться благодаря углубленному изучению эффекторных белков. Эти белки секретируются патогеном и манипулируют структурой клеток, защитными системами и метаболизмом растения, обеспечивая развитие болезни.

Было обнаружено более 500 генов, кодирующих эти эффекторы. Современные технологии изучения белок-белковых взаимодействий предоставляют уникальную возможность исследовать, как микробы подавляют защиту растений.

Ключевое открытие — мотив RXLR

Внутри этих эффекторных белков ученые обнаружили генетический мотив RXLR. Он необходим для проникновения белков P. infestans в клетки картофеля.

«Мы очень воодушевлены открытием RXLR. Это дало нам "сигнатуру" для поиска белков, которые доставляются внутрь клеток хозяина, где они могут быть обнаружены системами защиты растения», — сказал профессор Бёрч.

Значение для будущего

Понимание того, как эффекторы взаимодействуют с мишенями в растении-хозяине, может привести к новым стратегиям контроля и предотвращения потерь урожая для широкого спектра болезней растений, а не только фитофтороза.

Профессор Дуг Келл, глава BBSRC, отметил: «Картофель — третья по важности продовольственная культура в мире, но фитофтороз продолжает опустошать посевы, имея огромные экономические и социальные последствия. Это исследование подчеркивает неоценимую роль геномики в предотвращении потерь урожая и решении проблемы глобальной продовольственной безопасности».

Источник: Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC)