Суперспособности грибному возбудителю азиатской ржавчины придают прыгучие фрагменты ДНК
Исследователи бразильской корпорации сельскохозяйственных исследований Embrapa и другие члены Международного консорциума по геномам соевой ржавчины отмечают успехи, достигнутые при секвенировании и сборке генома трех образцов (два изолята, полученных в Бразилии и один в Уругвае) гриба Phakopsora pachyrhizi, вызывающего азиатскую ржавчину, пишет Лебна Ландграф в статье, опубликованной на портале revistacultivar.com.br.
…Работа дает некоторые подсказки об одной из самых сложных характеристик микроорганизма: его высокой изменчивости, которая помогает патогену быстро адаптироваться и обходить различные меры контроля.
Азиатская ржавчина сои находится в фокусе внимания, поскольку гриб Phakopsora pachyrhizi вырабатывает устойчивость к фунгицидам или разрушает генетическую устойчивость, присутствующую в сортах сои.
«Наличие эталонного генома гриба имеет важное значение для расширения знаний о биологии и факторах, связанных с приспособляемостью этого патогена, с целью ускорения разработки новых стратегий борьбы», - говорит Франсисмар К. Марселино-Гимараеш, исследователь в Embrapa Soja, соавтор статьи, опубликованной в журнале Nature Communications.
Он объясняет, что детальное знание функции эталонного генома гриба Phakopsora pachyrhizi необходимо для понимания факторов, связанных с его приспособляемостью и выработкой устойчивости.
«Мы подтвердили, что около 93% его генома состоит из повторяющихся последовательностей ДНК (называемых транспозонами), которые представляют собой фрагменты ДНК, способные «прыгать» или менять положение в геноме, что может способствовать его высокой изменчивости. Нам удалось наблюдать, что некоторые из этих транспозонов становятся активными у гриба, «вскакивая» в геном при заражении, особенно в первые часы контакта с хозяином. Они становятся активными через 24-48 часов после заражения другими генами, необходимыми для успеха инфекции, которые действуют путем подавления защитных реакций растения, известных как эффекторы», - уточняет он.
В ходе исследования удалось выявить полный набор эффекторов гриба, общих для трех образцов, включая активные или экспрессирующиеся в критические моменты инфекции. Некоторые из этих эффекторов были охарактеризованы исследователями Embrapa Soja, показывая их действие или форму нападения на хозяина во время паразитизма. «Понимание стратегий атаки патогена имеет решающее значение для разработки мер контроля», - говорит ученый.
«На основе доступного генома сравнительные геномные исследования с 14-ю другими видами грибов показали высокую зависимость P. pachyrhizi от растительной ткани от живого хозяина, учитывая, что в некоторых своих биологических процессах патоген полностью зависит от растения», - добавил он, объясняя важность «санитарной пустоты» - периода, в течение которого поле остается без живых растений сои не менее 90 дней. Практика уменьшает инокулят гриба. В бразильских соеводческих штатах период «санитарной пустоты» проводится в июне.
К другим стратегиям предотвращения болезни относится посадка раннеспелых сортов, внедрение устойчивых сортов, соблюдение календаря посева и использование фунгицидов.
«Понимание образа жизни этого возбудителя азиатской соевой ржавчины на молекулярном уровне поможет определить гены, которые необходимы ему при паразитировании на соевых бобах. Такие гены можно использовать для разработки стратегий контроля, например, посредством редактирования генов или трансгенных технологий. Исследования, проведенные в Embrapa, продемонстрировали эффективность подавления основных генов гриба упомянутыми способами для защиты сои», - заключил ученый.
(Источник: revistacultivar.com.br. Автор: Лебна Ландграф).
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.