Ученые из Китая и Европы обнаружили группу генов, играющих ключевую роль в способности грибка Verticillium dahliae вызывать увядание и гибель культурных растений. Эксперименты показали, что подавление работы этих участков ДНК может защитить виноград, оливки, хлопок и другие растения от серьезного повреждения.
Как сообщила пресс-служба Кельнского университета, исследователи нашли эти гены внутри крупного мобильного участка ДНК, которым могут обмениваться патогенные грибки. Ученые также выявили остатки похожей структуры у других видов грибов, способных провоцировать увядание растений.
Представители рода Verticillium считаются распространенными и опасными растительными патогенами. Они способны проникать через корневую систему более 350 видов растений и вызывать потерю листьев, а затем и гибель. Особенно серьезной проблемой заражение становится для многолетних культур и деревьев, включая виноград и оливки. При этом существующие фунгициды не позволяют остановить развитие заболевания.
Чтобы разобраться в механизме действия грибка, специалисты расшифровали и сравнили геномы 14 разновидностей Verticillium dahliae. Одни из них быстро повреждали растения и приводили к увяданию листьев, тогда как другие проникали в ткани, но не вызывали массовой гибели. В наиболее агрессивных штаммах обнаружился набор примерно из 30 генов, получивший название «D-эффектор».
Выяснилось, что этот участок ДНК отвечает за образование ферментов, способных уничтожать листья. Когда небольшое количество таких белков ввели в ростки хлопка, растения за следующие 16 дней потеряли более половины листьев даже без заражения грибком. Это подтвердило важную роль найденных белков в развитии заболевания.
Затем ученые удалили «D-эффектор» из генома наиболее опасных вариантов Verticillium dahliae и проверили их воздействие на оливковые деревья, табак и другие растения. После изменения грибки уже не вызывали заметных повреждений листьев. Исследователи считают, что полученные результаты открывают возможность разработки новых противогрибковых средств, подавляющих работу этой группы генов.
