Открытие механизма заражения у грибка рисовой пирикуляриоза поможет в защите урожая
Исследователи обнаружили секретное оружие грибка Magnaporthe oryzae, вызывающего опаснейшее заболевание риса — пирикуляриоз (рисовый взрыв). Эта болезнь ежегодно уничтожает количество риса, достаточное для пропитания 60 миллионов человек. Грибок также вызывает пирикуляриоз пшеницы, угрожающий урожаям в Южной Азии.
Ключевое открытие — механизм, с помощью которого грибок определяет момент для проникновения в растение:
- Грибок формирует специальную инфекционную клетку — аппрессорий, которая создает колоссальное давление (до 40 атмосфер).
- Внутри аппрессория обнаружен сенсор тургорного давления. Он сообщает грибку, когда достигнут порог давления, необходимый для разрыва поверхности листа риса.
- Дополнительные механизмы позволяют грибку переориентировать проникающий вырост, который физически пробивает поверхность листа, открывая путь для инфекции.
Исследование длилось шесть лет. Ученые из The Sainsbury Laboratory, Gregor Mendel Institute (Австрия) и Университета Сассекса использовали математическое моделирование, молекулярную генетику и биохимию.
Значение и перспективы:
- Открытие предоставляет основу для разработки новых фунгицидов против одного из самых смертоносных заболеваний сельскохозяйственных культур.
- Механизм, опосредованный белками септинами, вероятно, применим и к другим патогенным грибкам (например, вызывающим ржавчину и мучнистую росу), что открывает путь к созданию широко эффективных средств защиты.
- Математическая модель, созданная в сотрудничестве с профессором Анотидой Мадзмамузе, позволила предсказать критический порог давления для заражения.
Цитаты исследователей:
- Проф. Ник Талбот: «Это исследование имеет серьезные последствия для глобальной продовольственной безопасности».
- Д-р Лорен Райдер: «Наша следующая задача — выяснить, как этот сенсор взаимодействует с нижестоящими компонентами».
- Д-р Ясин Дагдаш: «Это исследование раскрывает удивительную биологическую инновацию, возникшую в ходе эволюционной "гонки вооружений" между микробом и растением-хозяином».