Около 21 миллиона лет назад грибок, вызывающий разрушительную болезнь риса, впервые стал вредным для пищи, которой питается примерно половина населения мира, согласно международному исследованию, проведенному учеными Университета Рутгерса в Нью-Брансуике.
Выводы могут помочь разработать различные способы борьбы или предотвращения болезней сельскохозяйственных культур и растений, такие как новые фунгициды и более эффективные меры карантина.
Рисовая буря, наиболее разрушительное грибковое заболевание, уничтожает достаточно риса, чтобы накормить 60 миллионов человек в год. Родственные грибковые патогены (болезнетворные микроорганизмы) также заражают газонные травы, вызывая летнюю пятнистость и серую пятнистость листьев, которые каждое лето повреждают газоны и поля для гольфа в Нью-Джерси и других местах. А теперь новое грибковое заболевание, обнаруженное в пшенице в Бразилии, распространилось и на другие страны Южной Америки.
Результаты исследования, опубликованные в Интернете в Scientific Reports, могут привести к улучшению защиты растений и усилению национальной политики карантина, сказал Нин Чжан, ведущий автор исследования и доцент кафедры биологии растений и кафедры биохимии и микробиологии в Школа экологических и биологических наук.
«В последние несколько десятилетий рисовый грибок привлек большое внимание, но родственные виды грибов привлекают мало внимания, в основном потому, что они не такие опасные и не вредные», - сказал Чжан.«Но все они генетически связаны, а родственники тяжелых патогенов мало изучены. Вы должны знать своих родственников, чтобы иметь целостное представление о том, как возбудитель рисовой пирикуляриоза стал сильным, а другие нет».
Исследование является результатом международного симпозиума 2016 года в Рутгерс-Нью-Брансуик, организованного Чжаном и Дебашишем Бхаттачарья, старшим автором исследования и выдающимся профессором кафедры биохимии и микробиологии. Национальный научный фонд, Центр науки о газонах Рутгерса и Школа экологических и биологических наук финансировали симпозиум исследователей из США, Франции и Южной Кореи.
Ученые изучили Magnaporthales, около 200 видов грибов, и некоторые из новых членов были обнаружены в сосновых степях Нью-Джерси. Около половины из них являются важными патогенами растений, такими как пирикуляриоз риса, который считается главным грибковым патогеном из сотен тысяч. По словам Чжан, после первых признаков заражения рисовое поле может быть уничтожено в течение нескольких дней.
Чтобы получить целостное представление о том, как эволюционировал пирикуляриоз риса, ученые генетически секвенировали 21 родственный вид, который является менее вредным или непатогенным. Они обнаружили, что белки (называемые секретомами), которые выделяют грибы, особенно распространены в таких важных патогенах, как рисовый пирикуляриоз.
Основываясь на предыдущих исследованиях, белки, возможно, со временем стали более распространенными, что позволило грибкам заразить посевы, сказал Чжан. Исследователи определили список генов, которых много у патогенов, но меньше у непатогенов, поэтому обильные гены могут способствовать развитию патогенов, которые могут заражать сельскохозяйственные культуры. Результаты позволят ученым изучить механизм процесса заражения.
«С изменением климата, я думаю, проблема рисового взрыва может только усугубиться, потому что это летняя болезнь в теплом климате, где выращивается рис», - сказал Чжан, добавив, что пшеница, газонная трава и другие важные растения также могут быть заражены. пострадавших.