Грибок угрожает мировым поставкам продовольствия. Учёные только что нашли новую защиту

Международная команда во главе с учёными Центра Джона Иннеса в Великобритании при участии Университета Кобе в Японии нашла потенциально новый способ защитить рис, пшеницу и ячмень от разрушительного грибка Magnaporthe oryzae, вызывающего пирикуляриоз. Исследователи показали, что иммунные рецепторы класса тандемных киназных белков (TKPs) с HMA-доменом можно модифицировать так, чтобы они распознавали несколько грибковых эффекторов одновременно; результаты опубликованы в «Science Advances».

Пирикуляриоз риса ежегодно уничтожает столько урожая, сколько хватило бы для питания примерно 60 млн человек, а грибок также угрожает пшенице и ячменю в Азии и Африке. Грибок внедряет в клетки растений эффекторные молекулы, подавляющие их функции; растения же используют NLR- и TKP-рецепторы для распознавания патогена. С помощью биофизических методов и кристаллографии учёные выяснили, что HMA-домены работают как «биологическая приманка» для эффекторов, и на основе этих данных изменили TKP-рецепторы так, чтобы те распознавали два эффектора, связанных с инфекциями пшеницы и ячменя.

Технология пока находится на ранней экспериментальной стадии: первые тесты проводились на протопластах клеток пшеницы, а не на целых растениях. Следующий шаг — проверить защитный эффект модифицированных рецепторов в целых растениях в теплице; в перспективе сочетание NLR- и TKP-рецепторов может создать многослойную устойчивость, которую грибку будет сложнее преодолеть. Учитывая распространение пшеничного пирикуляриоза из Бразилии в Азию и Африку и возможные климатические риски для Северной Европы, дальнейшие испытания имеют значение для продовольственной безопасности.