Как полезный гриб стал вредным

Царство грибов на протяжении тысяч лет состоит в сложных отношениях с царством растений. В зависимости от того, о каких именно грибах мы говорим, это может быть взаимовыгодная связь (например, микориза), либо паразитизм (трутовик на стволе дерева). Но науке известны случаи, когда сложно точно сказать, вредит растению тот или иной гриб или, наоборот, приносит пользу.

Гриб Colletotrichum tofieldiae (коллетотрих) паразитирует в корнях растений и может влиять на физиологические процессы хозяина. Интересно, что у этого гриба есть несколько штаммов (разновидностей), которые могут оказывать абсолютно разный эффект. Как правило, коллетотрих стимулирует рост корней, но один из штаммов, наоборот, подавляет корневую систему растения и мешает его развитию. Сравнивая полезные и вредные штаммы, ученые поняли, что за подавление корневого роста отвечает определенный кластер генов, связанный с обменом веществ.

Теперь исследователи из Токийского университета решили выяснить, с чем конкретно связана особенность вредоносного штамма. Для этого они «заразили» несколько подопытных растений и стали наблюдать, какие гены будут работать у разных штаммов грибов.

Как выяснилось, деятельность патогенного гриба была связана с группой генов под названием ABA-BOT. При заражении кластер ABA-BOT активизировался повышал чувствительность растения к абсцизовой кислоте (АБК). Абсцизовая кислота же отвечает за торможение ростовых процессов и переход растения в состояние покоя; в частности, она может препятствовать росту корней, что и происходило с зараженными растениями. Кроме того, деятельность грибка снижает способность растений поглощать питательные вещества, из-за чего они становятся слабее и болеют.

Интересно, что, когда под воздействием условий среды эта группа генов разрушалась, коллетотрих терял свои патогенные свойства и начинал приносить пользу растению-хозяину.

Это исследование показывает, насколько тонка грань между понятиями вредного и полезного, и как одна маленькая деталь в генах может все изменить. Ученые будут и дальше изучать эту тему, ведь чем больше мы знаем о возможных опасностях, тем проще бороться с ними.