Ольга МОЖЕЙКО, ГлавАгроном
Исследователи обнаружили, что некоторые грибные вирусы могут превращать опасные патогены в полезные грибы в растениях рапса. После трансформации гриб укрепляет иммунную систему растения, делая его более здоровым и устойчивым к болезням. Эти результаты, опубликованные 29 сентября в журнале Molecular Plant, указывают на то, что некоторые грибные вирусы могут быть использованы для разработки «растительных вакцин» для улучшения здоровья и повышения урожайности сельскохозяйственных культур.
Хозяйства, специализирующиеся на выращивании рапса, испытывают значительные потери урожая от грибного патогена Sclerotinia sclerotiorum, который вызывает стеблевую гниль, поражение и гибель растений в течение нескольких дней после заражения.
«Вирус, который мы идентифицировали, может превратить гриб из смертельного патогена в разных растениях в эндофитный гриб и защитить эти растения. Эндофитные организмы живут внутри растения, по крайней мере, часть его жизненного цикла, не вызывая болезней, поддерживая симбиотические отношения».
Даохун Цзян - профессор Хуачжунского сельскохозяйственного университета в Китае
При заражении вирусом угрожающий рапсу гриб теряет свою вирулентность. Вместо того, чтобы убить растение, гриб-вирусоноситель мирно живет внутри растения. Цзян и его коллеги заразили семена рапса путем инокуляции зараженных вирусом фрагментов грибов и наблюдали усиление иммунной системы растений, увеличение веса на 18% и активного роста корней. Эти растения не только росли больше и сильнее, но и могли противостоять другим болезням.
На рапсовых полях зараженные грибом фрагменты подавляли стеблевую гниль, стимулировали рост растений и повышали урожайность на 6,9-14,9%. Зараженные вирусом грибные патогены могут стать новым способом борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур путем снижения вирулентности смертельных патогенов. Более того, исследователи обнаружили, что грибной вирус может передаваться другим патогенам быстро и эффективно по всему полю, что является идеальными признаками для разработки «растительных вакцин».
«Если вы обработаете семена зараженным вирусом грибом, гриб будет расти вместе с растением на протяжении всей его жизни. Этот процесс можно сравнить с вакцинацией детей, у которых сразу же вырабатывается иммунная защита, длящаяся фактически на протяжении всей жизни».
Даохун Цзян - профессор Хуачжунского сельскохозяйственного университета в Китае
Ученый отметил, что грибные патогены — это тема, которую ученые не смогли контролировать в сельскохозяйственных условиях. В настоящее время не существует растений с грибо-патогенной устойчивостью к этим патогенам, которые атакуют самые разнообразные растения. Грибы вызывают более 80% болезней сельскохозяйственных культур и ежегодно уничтожают треть всех продовольственных культур, что приводит к экономическим потерям и сказывается на глобальной бедности.
«Это грибное заболевание также распространено в Соединенных Штатах. Помимо рапса, гриб также поражает подсолнечник, бобы и другие культуры», — говорит Цзян. — «Наш метод профилактики и исследовательская идея могут принести пользу многим другим, кто занимается аналогичной работой и приносит пользу сельскохозяйственному производству».
Подготовлено по материалам сайта издания Cell Press.