Исследователи нашли новый способ защиты растений от грибных инфекций

Широко распространенные грибные заболевания растений можно контролировать с помощью коммерчески доступного химического вещества, которое до сих пор в основном использовалось в медицине. Это открытие было сделано учеными из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) и Университета штата Парана в Бразилии. В ходе комплексного эксперимента команда открыла новый метаболический путь, который может быть нарушен этим химическим веществом, тем самым предотвращая вторжение многих известных растительных грибов в растение-хозяина.

Гриб Colletotrichum graminicola распространен во всем мире. Он заражает кукурузу, вызывая антракноз, болезнь, которая заставляет листья растения сначала желтеть, а затем в конечном итоге поддаваться токсинам. Гриб размножается спорами, которые находятся на поверхности растений. Там они развиваются в неблагоприятных условиях: недостаток большинства питательных веществ, необходимых для развития грибов, в частности азота.

Исследователи из команды Дейзинга нашли способ помешать этой переходной фазе, на которую опирается гриб. Для этого ученые вводили растениям ацетогидроксамовую кислоту — вещество, которое также используется для лечения вредных бактерий в желудке человека и которое, как известно, ингибирует расщепление мочевины.

Группа также проверила, могут ли результаты исследований C. graminicola и кукурузы перенесены на другие растения и грибы. Было также установлено, что кислота эффективна против многих других патогенов, вызывающих, например, мучнистую росу зерновых культур, фитофтороз картофеля, а также ржавчину кукурузы и бобовых.

Ученые провели обширные эксперименты, чтобы прийти к своим выводам. Они хотели понять молекулярные детали того, как патогену удается получать азот в начале инфекции. 
Во-первых, они породили серию случайных мутаций в геноме гриба C. graminicola.

У одного из этих мутантов был дефект в пуриновом пути деградации. Чтобы проверить, действительно ли неспособность мутирующего патогена заразить растение была вызвана недостатком азота, исследователи затем применили азот к растениям.

Команда смогла вызвать тот же дефект, который они наблюдали у мутантов в грибах дикого типа, применяя ацетогидроксамовую кислоту — она также блокирует путь деградации пуринов.
 

Подготовлено по материалам phys.org.