Большие надежды возлагаются на новый способ борьбы с болезнями растений, использующий молекулы РНК для отключения генов, которые необходимы патогену для начала атаки. Теперь исследователи из Шведского университета сельскохозяйственных наук и Института Джеймса Хаттона впервые озвучили, как подавление генов, вызванное распылением, влияет на другие микроорганизмы.
Фузариоз колоса - это серьезное заболевание, поражающее зерновые культуры, включая пшеницу, ячмень, рожь, овес и кукурузу. Обычно его вызывает гриб Fusarium graminearum, который поражает колосья и тем самым снижает урожайность и качество зерна. Частота и серьезность этого заболевания возросли в последние годы и угрожают глобальной продовольственной безопасности.
Индуцированное распылением подавление генов - это новый метод, который можно использовать для борьбы с этой болезнью. Он заключается в распылении на урожай препарата, содержащего двухцепочечную РНК, которая предназначена для подавления определенных генов, используемых патогеном для атаки на урожай. Однако перед применением этой РНК в полевых испытаниях необходимо убедиться, что ее использование не имеет нежелательных побочных эффектов.
Исследовательская группа из Шведского университета сельскохозяйственных наук совместно с коллегами из Института Джеймса Хаттона заполнила пробел в знаниях о том, как подавление генов, вызванное опрыскиванием, влияет на микробные сообщества, которые живут на поверхности зерновых культур и которые желательно не трогать.
«Мы используем тип двухцепочечной РНК, которая регулирует или блокирует выработку патогеном определенных белков, необходимых ему для заражения растения», - объясняет Рамеш Ветукури, руководивший работой.
Скрининг всех микробных геномов на поверхности сельскохозяйственных культур показал, что обработка привела к незначительным изменениям в разнообразии и структуре бактериальных сообществ, а грибные сообщества остались относительно неизменными. Таким образом, двухцепочечная РНК, по-видимому, достигла своих целей, не нарушив критически важные микробные сообщества. Это означает, что подавление генов, вызванное распылением, может использоваться для борьбы с фузариозом колоса, не нарушая баланс в этой экосистеме.
Экспериментальная установка, используемая для изучения эффектов распыления дцРНК на микробиоту филлосферы. Создано с помощью BioRender.com. Источник: Environmental Microbiome (2025). DOI: 10.1186/s40793-024-00660-8
«Мы очень рады быть первыми, кто исследует, как спреи на основе двухцепочечной РНК влияют на микробиомы злаковых культур. Это исследование заполняет значительный пробел в исследованиях подавления генов, вызванного спреем, и демонстрирует его потенциал для революционного изменения защиты растений с минимальным воздействием на окружающую среду. Я думаю, что это будущее устойчивого сельского хозяйства», - говорит Ветукури.
Другие участники исследования также пожелали озвучить свои комментарии.
«Традиционные химические решения могут иметь риски для окружающей среды и здоровья населения , что диктует необходимость в более безопасных альтернативах неотложной. Наши результаты являются захватывающим достижением для устойчивого сельского хозяйства», - говорит Пурва Сундарараджан.
«Понимание более широких экологических последствий инновационных стратегий защиты растений имеет решающее значение. Наши результаты подтверждают, что подавление генов, вызванное опрыскиванием, может защитить урожай, не нарушая естественного микробного взаимодействия, которое необходимо для устойчивости и роста растений», - говорит Мукеш Дубей.
«Это захватывающий шаг на пути к более устойчивым и стойким системам земледелия. Подавление генов с помощью опрыскивания представляет собой столь необходимую экологически чистую альтернативу химическим фунгицидам и генетически модифицированным культурам», - говорит Аакаш Чаваде.
Источник: Swedish University of Agricultural Sciences (SLU).
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.