Опрыскивание посевов ячменя молекулами РНК, подавляющими рост грибков, может помочь защитить растения от болезней, согласно новому исследованию, опубликованному в PLOS Pathogens.
Болезни растений, вызываемые грибками, которые растут на сельскохозяйственных культурах, серьезно угрожают мировым запасам продовольствия, а грибы могут вырабатывать устойчивость к традиционным пестицидам. Чтобы улучшить противогрибковый арсенал, Алин Кох из Университета Юстуса Либиха в Германии и ее коллеги исследуют методы на основе РНК, которые борются с грибками на генетическом уровне.
В новом исследовании команда Коха распылила двухцепочечную молекулу РНК, называемую CYP3-dsRNA, на листья ячменя и подвергла растения воздействию распространенного болезнетворного грибка, известного как F. graminearum. Известно, что при поглощении грибковыми клетками CYP3-дцРНК нацеливается и подавляет экспрессию трех ключевых генов F. graminearum, подавляя рост патогена.
Ученые обнаружили, что CYP3-dsRNA ингибирует рост грибка на опрыскиваемых растениях, но не на неопрыскиваемых. Исследователи также обнаружили снижение роста F. graminearum на листьях, которые не подвергались непосредственному опрыскиванию CYP3-dsRNA, что позволяет предположить, что сосудистая система растения может транспортировать РНК из опрысканных листьев в отдаленные места заражения. Дальнейшие эксперименты показали, что грибковый белок, известный как DICER-LIKE 1, важен для эффективного ингибирования роста CYP3-dsRNA.
Эти результаты помогут в будущих исследованиях по борьбе с патогенами растений на основе РНК. Команда Коха ранее показала, что растения ячменя можно генетически модифицировать, чтобы они сами продуцировали CYP3-dsRNA. Однако научные и социальные препятствия для генной инженерии создают проблемы для этой техники. Распыление РНК непосредственно на посевы может быть более жизнеспособной, устойчивой и безвредной для окружающей среды альтернативой.
«Открытие того, что распыление малых РНК, направленных на основные гены грибка Fungus graminearum, - сообщают авторы, - уменьшило его заражение растений, способствует созданию нового поколения экологически чистых фунгицидов».