Грибок Fusarium verticillioides — главный виновник красной гнили сахарного тростника
Красная гниль, вызываемая грибком Fusarium verticillioides, — самое серьёзное заболевание сахарного тростника. Только в Бразилии потери от него составляют в среднем около 1 млрд долларов США за урожай.
Новая парадигма: грибок управляет и растением, и насекомым
Традиционная модель предполагала, что болезнь запускает мотылёк Diatraea saccharalis (сахарный тростниковый сверлильщик). Его гусеницы прогрызают стебель, а грибок лишь оппортунистически заражает повреждённое растение.
Однако исследование ESALQ-USP (Университет Сан-Паулу) перевернуло эту модель. Учёные доказали, что триггером является грибок, который манипулирует и вектором (насекомым), и растением-хозяином для собственного распространения.
«Это первый научно продемонстрированный случай, когда патогенный грибок манипулирует как своим переносчиком [насекомым], так и хозяином [растением] для собственной выгоды», — заявил профессор Жозе Маурисиу Симойнс Бенту, один из руководителей исследования.
Результаты опубликованы в статье «Грибок-фитопатоген модулирует реакции растения и насекомого для продвижения своего распространения» в журнале ISME Journal.
Механизм распространения
- Манипуляция растением: Заражённые грибком растения тростника выделяют летучие соединения, неотразимые для беременных самок мотылька.
- Привлечение насекомого: Самки откладывают яйца в такие растения. Вылупившиеся гусеницы проникают в стебли, поедают эти соединения и заражаются грибком.
- Манипуляция насекомым: Грибок сохраняется в насекомом на стадии куколки и у взрослой особи. Заражённые молодые мотыльки передают грибок следующему поколению через яйца.
- Распространение: В отличие от здоровых, заражённые самки летят откладывать яйца на здоровые растения, привлечённые их летучими соединениями. Таким образом, болезнь распространяется на новые плантации.
«Грибок манипулирует насекомым, чтобы проникнуть в растение, и манипулирует растением, чтобы привлечь больше насекомых», — пояснил профессор Марсиу де Кастро Силва Филью, соавтор исследования.
Последствия
Красная гниль уничтожает от 50% до 70% содержания сахарозы в заражённых стеблях. Исследование меняет научное понимание этой болезни и открывает новые пути для борьбы с ней, что критически важно для производителей сахара и этанола.