Геномный прорыв в изучении тар-спота кукурузы

Тар-спот — это опасное заболевание кукурузы, впервые зарегистрированное в 2015 году. Оно быстро распространилось по США и Канаде, нанеся колоссальный ущерб урожаю: только в 2021 году потери оценили в $1.2 млрд. Симптомы похожи на брызги «смолы» на листьях, но на самом деле это бурые поражения, вызванные грибковым патогеном Phyllachora maydis.

Изучение этого патогена затруднено, так как он не может жить вне растения-хозяина. О его жизненном цикле (спороношение, размножение, заражение) известно мало.

Чтобы это исправить, команда Джошуа МакКриди и Эмили Роггенкамп из лаборатории Мартина И. Чилверса в Университете штата Мичиган создала высококачественный геном P. maydis и впервые провела глобальный анализ экспрессии генов во время заражения. Исследование опубликовано в журнале Molecular Plant-Microbe Interactions.

Ключевые выводы:

• Грибок вступает в половое размножение на ранней стадии образования поражений, для чего требуются две особи разных типов спаривания.
• Половое размножение даёт грибку большую генетическую гибкость для эволюции, что может привести к появлению более вирулентных или устойчивых к фунгицидам изолятов.
• P. maydis, как и многие патогены, использует секретируемые белки-эффекторы для подавления иммунитета растения.
• Исследование выявило свыше 100 эффекторов, многие из которых уникальны для этого патогена и активно экспрессируются при заражении. Это указывает на их новую, ещё не изученную роль.

Геном и данные по экспрессии генов стали ценным ресурсом для всех, кто изучает тар-спот. Как отмечает Чилверс: «Эта работа закладывает основу для будущих исследований эффекторов, патогенеза и жизненного цикла этого патогена». Цель учёных — использовать новые знания для разработки более эффективных мер борьбы с болезнью.