10,6 тыс подписчиков
Раскрытие истории эволюции фитофторы поможет создать новые средства от грибков
Научный сотрудник Университета Северной Каролины Эллисон Кумбер заявила, что за 100 лет совместной эволюции с картофелем некоторые гены фитофторы не поменяли своей структуры и функций
Американские палеогенетики впервые изучили структуру геномов картофеля середины XIX века и первых штаммов фитофторы, которые вызвали массовый голод в Ирландии в 1845-1849 годах. Изучение этой генетической "гонки вооружений" между растением и грибком поможет создать новые средства от фитофторы, сообщила пресс-служба Университета Северной Каролины (NCSU).
"Мы впервые одновременно изучили то, как эволюционировал и грибок, и растение с течением времени. Разработанная нами стратегия "двойного обогащения" генетического материала позволила нам проследить за совместной эволюцией взаимодействующих друг с другом регионов генома картофеля и фитофторы даже в тех случаях, когда у нас было сильно неравное число образцов растения и грибка", - заявила профессор NCSU Джин Ристейно, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Уже несколько лет ученые изучают генетическую историю появления фитофторы и ее распространения по миру. Недавно им удалось обнаружить свидетельства того, что этот грибок изначально начал распространяться в 1843 году по территории пяти штатов на севере США, откуда эта болезнь проникла в другие регионы страны, а также в Канаду и Ирландию, где фитофтора вызвала масштабный голод.
В своей новой работе американские палеогенетики заинтересовались тем, как массовое распространение фитофторы по миру повлияло на эволюцию картофеля и на структуру генома самого грибка. Для получения подобных сведений исследователи извлекли фрагменты ДНК грибка и картофеля из 29 образцов древних листьев картофеля, сохранившихся в ботанических коллекциях начиная со времен "великого голода" и заканчивая серединой XX века, и расшифровали структуру этих обрывков геномов.
Проведенный учеными анализ ДНК указал на то, что и растение, и грибок участвуют в полноценной генетической "гонке вооружений", в рамках которой в их генах, отвечающих за отражение атак грибка и заражение картофеля, появилось несколько тысяч мутаций за очень короткое время. Как отмечают палеогенетики, на долю подобных участков ДНК приходится меньше 1% от общей длины генома грибка, однако при этом они содержат в себе более 30% от общего числа мутаций, накопленных фитофторой за полтора столетия.
"Мы также показали, что за 100 лет совместной эволюции с картофелем некоторые гены фитофторы не поменяли своей структуры и функций. Это может быть связано как с тем, что они играют критически важную роль в жизни грибка, так и с тем, что они пока не подвергались действию селекции. Эти гены можно использовать в качестве "мишеней" для разработки высокоэффективных методов борьбы с фитофторой", - подытожила научный сотрудник NCSU Эллисон Кумбер, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
О фитофторе
Фитофтора представляет собой тяжелое заболевание растений, которое вызывается псевдогрибами из рода Phytophthora. Оно поражает большое число культурных растений, в том числе картофель, томаты и многие другие важнейшие сельскохозяйственные культуры и вызывает у них гниль, усыхание и увядание. Самая крупная в истории вспышка фитофторы произошла в 1845-1849 годах в Ирландии, где распространение этой болезни растений вызвало голод, который унес жизни около 1 млн человек.
© Costfoto/NurPhoto via Getty Images, архив
2 минуты
6 августа 2024