Как грибки обходят защиту

Белая плесень — распространенное грибковое заболевание, поражающее многие сельскохозяйственные и садовые растения: луковичные, розы, мяту, подсолнечник, клубнику, газонные трави и многие другие. Оно вызывается грибками рода Sclerotinia (склеротиния), заражает более 600 растительных видов и достаточно быстро размножается. И дело не только в благоприятных условиях или общей распространенности этого грибка в экосистемах. Как недавно выяснили исследователи из США и Китая, у грибка есть особые средства, помогающие ему внедряться в растения.

Грибы поражают ткани организма-хозяина, выделяя специальные ферменты — полигалактуроназы (пектиназы), разрушающие клеточные стенки растений (к слову, эти вещества также широко используются в виноделии и пищевой промышленности, чтобы очищать вино или соки от мякоти). Чтобы защитить себя, растения эволюционировали и стали вырабатывать белок, останавливающий действие разрушительного фермента склеротинии. Этот защитный белок был открыт в начале 1970-х, и с тех пор было выявлено, что некоторые грибки могут преодолевать защитные барьеры растений, но было неизвестно, за счет чего это происходит.

Как выяснилось, за процесс подавления защиты растений отвечает белок SsPINE1, который обнаружили, как ни странно, за пределами грибка, а именно в продуктах выделения. Устранение белка в лабораторных условиях привело к уменьшению активности склеротинии, что подтвердило предположения по поводу его функции.

Это исследование показывает, что растения и патогенные организмы постоянно ведут своеобразную «гонку вооружений», как выразился руководитель исследования Вейдун Чен. Как только растение вырабатывает новые механизмы, чтобы противостоять болезням, патогенны ищут способ обойти или нейтрализовать эту защиту. В основном внимание ученых было сосредоточено на виде Sclerotinia sclerotiorum, но наблюдения показали, что родственные виды грибков используют ту же стратегию.

Подобные исследования необходимы для разработки тактики борьбы с заболеваниями растений. Помочь культурам усовершенствовать их защиту будет недостаточно, если знать, что патогены смогут нанести ответный удар, и поэтому лучшим способом будет изучать вопрос с двух сторон и использовать полученные знания в селекции для получения устойчивых сортов.