Ученые определили конкретные ткани ячменя, поражаемые фузариозом

Исследования гриба Fusarium graminearum, вызывающего фузариоз (паршу) колоса у ячменя и пшеницы, позволили ученым из Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) идентифицировать конкретные ткани растения, которые он инфицирует.

Болезнь снижает урожайность, вызывая стерильность и щуплость зерна, а также загрязняет его микотоксинами.

Молекулярный генетик растений Рон Скадсен из Отдела исследований зерновых культур ARS в Мэдисоне (Висконсин) инфицировал колосья ячменя трансформированным Fusarium, содержащим зеленый флуоресцентный белок, который заставляет гриб светиться неоново-зеленым под флуоресцентным микроскопом. Он обнаружил, что гриб атакует:

• Выступающий кончик развивающегося зерна.
• Мягкую ткань, связанную с ним (прямо под оболочкой).
• В меньшей степени — внешнюю оболочку (пленку) зерна.

Ранее исследования на отделенных зернах показали, что гриб способен разжижать крахмалистую внутреннюю часть (эндосперм) в течение пяти дней после инокуляции. Однако Скадсен установил, что даже через 16 дней после заражения Fusarium не проникает в крахмалистый эндосперм, если зерно остается прикрепленным к колосу.

Знание того, какие части растения атакует гриб, дает понимание механизма инфекции и указывает, на чем следует сосредоточить усилия в селекции и биотехнологии. Селекционеры теперь могут целенаправленно искать признаки, предотвращающие раннее проникновение гриба.

Эти результаты помогли команде Скадсена разработать генные промоторы, которые можно использовать для активации защитных генов именно в уязвимых тканях ячменя. Скадсен и руководитель исследований Синтия Хенсон сейчас изучают биохимию восприимчивых тканей ячменя с помощью метаболического профилирования в течение первых трех дней после заражения.

Подробнее об этом исследовании можно прочитать в февральском выпуске 2010 года журнала Agricultural Research.