Широко распространенные грибные заболевания растений можно контролировать с помощью коммерчески доступного химического вещества, которое до сих пор в основном использовалось в медицине. Это открытие было сделано учеными из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) и Университета штата Парана в Бразилии. В ходе комплексного эксперимента команда открыла новый метаболический путь, который может быть нарушен этим химическим веществом, тем самым предотвращая вторжение многих известных растительных грибов в растение-хозяина.
Гриб Colletotrichum graminicola распространен во всем мире. Он заражает кукурузу, вызывая антракноз, болезнь, которая заставляет листья растения сначала желтеть, а затем, в конечном итоге, поддаваться токсинам, пишет glavagronom. Гриб размножается спорами, которые находятся на поверхности растений. Там они развиваются в неблагоприятных условиях: недостаток большинства питательных веществ, необходимых для развития грибов, в частности азота.
«Единственный вариант, который у них есть, — это расщепить некоторые из своих собственных азотсодержащих молекул, например, пурины, строительные блоки ДНК или РНК».Хольгер Дейзинг - фитопатолог растений
Исследователи из команды Дейзинга нашли способ помешать этой переходной фазе, на которую опирается гриб. Для этого ученые вводили растениям ацетогидроксамовую кислоту — вещество, которое также используется для лечения вредных бактерий в желудке человека и которое, как известно, ингибирует расщепление мочевины.
«Кислота препятствует проникновению вредных грибов в растения и их заражению».Хольгер Дейзинг - фитопатолог растений
Группа также проверила, могут ли результаты исследований C. graminicola и кукурузы перенесены на другие растения и грибы. Было также установлено, что кислота эффективна против многих других патогенов, вызывающих, например, мучнистую росу зерновых культур, фитофтороз картофеля, а также ржавчину кукурузы и бобовых.
«Мы смогли разработать совершенно новый подход к борьбе с патогенами, который использует существующий активный ингредиент и, таким образом, может быть быстро использован в коммерческих целях».Хольгер Дейзинг - фитопатолог растений
Ученые провели обширные эксперименты, чтобы прийти к своим выводам. Они хотели понять молекулярные детали того, как патогену удается получать азот в начале инфекции.
Во-первых, они породили серию случайных мутаций в геноме гриба C. graminicola.
«Затем мы привили различные грибные мутанты на растения, чтобы увидеть, какие из них больше не были инфекционными».Хольгер Дейзинг - фитопатолог растений
У одного из этих мутантов был дефект в пуриновом пути деградации. Чтобы проверить, действительно ли неспособность мутирующего патогена заразить растение была вызвана недостатком азота, исследователи затем применили азот к растениям.
«Как только азот был добавлен, даже безвредные мутанты снова стали заразными».Хольгер Дейзинг - фитопатолог растений
Команда смогла вызвать тот же дефект, который они наблюдали у мутантов в грибах дикого типа, применяя ацетогидроксамовую кислоту — она также блокирует путь деградации пуринов.
