Уточнён жизненный цикл разрушительного патогена растений спустя 142 года после его открытия

Капустная кила, встречающаяся в более чем 60 странах, — одно из самых разрушительных заболеваний растений, вызывающее так называемые опухоли на корнях культур семейства Brassicaceae и приводящее к огромным ежегодным потерям урожая. Возбудитель этого заболевания, Plasmodiophora brassicae, был впервые обнаружен русским биологом М. С. Ворониным в 1878 году. Несмотря на раннее открытие, жизненный цикл патогена оставался загадкой.

"Хотя P. brassicae был идентифицирован как возбудитель капустной килы 142 года назад, гораздо раньше, чем большинство фитопатогенов, мы были поражены, что полный жизненный цикл этого патогена оставался неясным, когда мы начали наше исследование в 2015 году", — заявил Лицзян Лю, учёный из Университета Саскачевана и Китайской академии сельскохозяйственных наук. "Ограниченные знания о биологии P. brassicae сильно затрудняют прогресс в изучении капустной килы, что и побудило нас провести это исследование".

Жизненный цикл патогена очень сложен и включает множество различных жизненных форм. Лю и его коллеги уточнили жизненный цикл P. brassicae в корневых тканях растения-хозяина Arabidopsis в недавно опубликованной статье.

"Используя конфокальную и электронную микроскопию, мы предоставляем убедительные доказательства в поддержку предложенного жизненного цикла P. brassicae, делая его более убедительным и приемлемым для научного сообщества", — пояснил Лю. "Что особенно важно и удивительно, мы обнаружили существование половой стадии жизненного цикла P. brassicae, начинающейся со слияния двух вторичных зооспор внутри заражённых клеток эпидермиса".

К другим их основным открытиям относятся:

• Определение развития зооспорангиев и вторичных зооспор.
• Установление полового поведения между вторичными зооспорами в клетках корневого эпидермиса.
• Выяснение роста и развития вторичных плазмодиев в клетках коровой паренхимы, а также вызванных ими физиологических нарушений в клетках хозяина.

"Это исследование даёт фундаментальное понимание биологии патогена, а также его клеточного взаимодействия с растениями-хозяевами. Полученные знания могут дополнительно прояснить клеточные механизмы, лежащие в основе устойчивости и восприимчивости хозяина, и предложить идеи для методов борьбы с килой", — сказал Лю. "Наша статья поможет читателям понять, как такой низший эукариотический микроорганизм осуществляет сложный и изощрённый жизненный цикл, вызывая "опухолевое" заболевание корней растений".

В статье также подчёркивается ценность микроскопических методов в сочетании с прижизненной флуоресцентной окраской микробов, которые могут широко использоваться при изучении взаимодействий хозяина и патогена.