Расшифровка генома многоядерного гриба-патогена

Ученые из CSIRO и Института сельского хозяйства Университета Западной Австралии при поддержке Grains Research and Development Corporation секвенировали геном штамма AG8 распространенного гриба Rhizoctonia solani.

R. solani поражает многие растения, включая важнейшие сельскохозяйственные культуры. Эффективной устойчивости к нему в настоящее время нет, что приводит к серьезным потерям. Штамм AG8 имеет широкий круг растений-хозяев и вызывает болезни проплешин и корневой гнили у злаков, рапса и бобовых, нанося ущерб сельскому хозяйству Австралии примерно в 87 миллионов долларов в год.

Секвенирование генома было сложной задачей, поскольку R. solani имеет в среднем восемь ядер на клетку, причем между этими ядрами существуют многочисленные последовательностные мутации. Для сравнения, у человека в большинстве типов клеток по одному ядру.

"Множественные ядра и различия в последовательностях между ними сделали сборку его генома сложной задачей, потребовавшей новых методов", — говорит ведущий автор статьи в PLoS Genetics доктор Джеймс Хейн из CSIRO.

Профессор Карам Сингх пояснил, что секвенирование одного изолята было похоже на смешивание частей разных, но похожих пазлов с последующей попыткой собрать их в правильном положении.

"Такое разнообразие обычно характерно для целых популяций других грибковых патогенов с одним ядром на клетку. Разница в том, что всё это разнообразие содержится в одном изоляте", — отметил профессор Сингх.

Исследователи изучают, как этот высокий уровень генетического разнообразия и потенциал адаптации генома могут быть связаны с широким кругом растений-хозяев патогена и почему в прошлом не удавалось вывести устойчивые сорта сельскохозяйственных культур.

Известно, что у двух модельных растений, которые может поражать AG8 (Medicago trunculata и виды Arabidopsis), существуют два совершенно разных механизма устойчивости. Это говорит о том, что для создания устойчивости к AG8 у разных культур могут потребоваться разные подходы.