Связь трофического типа и латентного периода у патогенных грибов

Метаанализ, охвативший биотрофов, гемибиотрофов и некротрофов, показал, что латентный период листовых патогенных грибов отражает их трофический тип.

«Существует три основных трофических типа патогенов растений, соответствующих стратегиям эксплуатации хозяина, — объясняет фитопатолог Пьер-Антуан Пресигу. — Биотрофные патогены колонизируют и размножаются в живых тканях. Некротрофные патогены убивают хозяина вскоре после заражения и завершают весь инфекционный цикл на мертвой ткани. Гемибиотрофные патогены имеют промежуточный жизненный цикл: они заражают и развиваются, пока ткань жива, а затем убивают её для размножения».

Учёные предположили, что трофический тип гриба связан с его латентным периодом — продолжительностью фазы колонизации хозяина до размножения. Анализ 2542 латентных периодов, охватывающих 53 вида патогенов, подтвердил эту связь.

Средняя продолжительность латентного периода:

• Некротрофы: ~100 градусо-дней (DD) — самый короткий.
• Биотрофы: ~170 DD.
• Гемибиотрофы: ~270 DD — самый длинный.

Для объяснения длительного латентного периода у гемибиотрофов авторы предлагают эко-эволюционную гипотезу, основанную на теории «дояра против убийцы» (van Baalen and Sabelis, 1995). Длительная биотрофная фаза может соответствовать стратегии «дояра», откладывая вирулентность, связанную с переходом к некротрофии.

Исследование также показало, что устойчивость хозяина, увеличивающая латентный период, может быть обусловлена:

• увеличением только инкубационного периода (у гемибиотрофов),
• увеличением только периода развития симптомов,
• увеличением обоих периодов одновременно.

У биотрофов и некротрофов устойчивость также увеличивала период развития симптомов.

«Связь между проявлением устойчивости хозяина и трофическим типом патогена может быть полезна для защиты растений, — отмечает Пресигу. — В частности, это может помочь в селекции устойчивых сортов, если учитывать трофический тип».

Удивительно, но условия проведения исследований практически не влияли на латентный период. При этом влияние трофического типа на латентный период было количественно сопоставимо с влиянием устойчивости хозяина.

Исследование опубликовано в февральском номере журнала Phytopathology: «Does the Latent Period of Leaf Fungal Pathogens Reflect Their Trophic Type? A Meta-Analysis of Biotrophs, Hemibiotrophs, and Necrotrophs».