Исследователи определили генетический механизм, благодаря которому некоторые разновидности грибка Verticillium dahliae вызывают быстрое увядание и гибель растений. Удаление отвечающей за этот процесс группы генов сделало наиболее опасные штаммы неспособными заметно повреждать листья винограда, оливок и других культур.
Работу провели специалисты из Китая и Европы, сообщает пресс-служба Кельнского университета. Выявленные гены находятся внутри огромного подвижного фрагмента ДНК, который ученые сравнивают с «космическим кораблем». Такие элементы могут передаваться между патогенными грибками. Остатки похожих структур нашли и у других видов, вызывающих увядание растительности.
Verticillium относится к числу широко распространенных возбудителей болезней сельскохозяйственных культур. Представители этого рода заражают через корневую систему более 350 видов растений. Болезнь сопровождается увяданием листьев и способна закончиться гибелью растения. Особенно опасным заражение является для многолетних культур, в том числе винограда и оливковых деревьев, поскольку имеющиеся фунгициды не могут остановить этот процесс.
Чтобы найти причину различий в опасности отдельных штаммов, ученые исследовали геномы 14 вариантов Verticillium dahliae. Часть из них быстро уничтожала растения, а другие разновидности проникали внутрь тканей без массовой гибели. Сравнение генетического материала позволило обнаружить примерно 30 генов, характерных для наиболее агрессивных штаммов.
Найденный фрагмент назвали «D-эффектором». Он управляет производством набора ферментов, повреждающих листья. Его значение подтвердил опыт с хлопком: после введения небольшого количества этих белков ростки за 16 дней лишились более половины листьев, хотя непосредственно грибком они заражены не были.
После удаления «D-эффектора» из генома агрессивных разновидностей Verticillium dahliae ученые проверили их действие на нескольких видах растений, включая табак и оливковые деревья. Видимых повреждений листьев в этих опытах не появилось. Полученные результаты указывают на возможность создания препаратов, которые будут блокировать работу обнаруженных генов и тем самым защищать растения от увядания.