Международен консорциум с видно участие на групата Fisiovegen в Университета в Леон разкри механизъм, който обяснява как... Zymoseptoria tritici успява да колонизира листата на пшеницата толкова ефективно. Септориозното увяхване, широко разпространено в европейските зърнени култури, компрометира фотосинтезата и води до значителни загуби на добив през влажните сезони.
Изследването, публикувано в списанието New Phytologist, показва, че патогенът използва... стратегия за „тиха“ инфекция: контролира кога и как разгражда клетъчната стена на гостоприемника, за да избегне преждевременно активиране на защитните сили на растението, и едва по-късно проявява некротрофната си страна.
Какво е известно за патогена и неговите симптоми на терен?
Септорозата по листата, причинена от Z. tritici, се появява по долните листа и с времето се разпространява нагоре, с... удължени петна и черни пикнидии които разкриват плододаването на гъбата. Това увреждане намалява активната листна повърхност и следователно способността на растението да генерира биомаса и зърно.
В продуктивни среди в Испания и Европа, патогенът може значително да намали реколтата, ако климатът съпътства цикъла му, особено с хладни и дъждовни извориСледователно, разбирането на техните слабости е ключово за коригиране на интегрираните програми за управление и прозореца за приложение на фунгициди.
Тактика за скрита инфекция: регулация на ZtGH45
Екипът описва строга времева регулация на ензима ZtGH45В ранната фаза, когато гъбата се установява, без да причинява видими симптоми, тя потиска експресията на тази гликохидролаза, за да избегне имунния надзор на пшеницата.
Едва в некротрофичния стадий, когато започват да се появяват лезии, патогенът активира ZtGH45, за да разграждат специфични компоненти на клетъчната стенаТози процес освобождава олигозахариди, които растението разпознава като DAMP, задействайки защитни механизми, които в началната фаза биха осуетили колонизацията.
Изследователите са успели за първи път откриване и количествено определяне Тези олигозахариди са открити в заразени листа от пшеница, което потвърждава наличието им в растенията. Този важен етап затвърждава връзката между целенасоченото разграждане на стените и имунната активация.
- Първоначалната репресия на ZtGH45 позволява избягвайте откриване от пшеница.
- Късното изразяване благоприятства хранене и разширяване на гъбичките във вече увредена тъкан.
- Моделът подкрепя концепцията за скрита инфекцияпърво колонизирайте тихо, след това експлоатирайте тъканта.
Освен това, анализи с олигозахарида MLG43 показаха, че a предварителна обработка на пшеница повишава устойчивостта към патогена, което прави тези съединения кандидати за биотехнологични средства за защита.
Последици за защитата на културите в Европа и Испания
Това откритие отваря вратата към стратегии, които подобряват възприемането на DAMP в културата или оптимизират времето за интервенция. Интегрирането на тези знания с модели на риск и фенология би позволило прецизиране на лечението по време на периоди на най-голяма уязвимост.
В испанските региони за производство на зърнени култури като Кастилия и Леон, Арагон или Кастилия-Ла Манча, използването на индуктори на защита съвместимото с интегрираното управление би могло да допълни генетиката на резистентност и да намали натиска върху фунгицидите, като по този начин спомогне за запазване на тяхната ефективност.
Практически препоръки за техници и фермери
- Следете базалните листа рано и записвайте поява на пикнидии да коригира управленските решения.
- Комбинирайте сортове с добро здравословно състояние на листата с ротации и обработени стърнища които ограничават инокулума.
- Претеглете употребата на елиситори/олигозахариди когато са налични и валидирани на място, координирани с календара на риска.
- График за фунгициди в критични прозорци в зависимост от климата и фенологичното състояние, като се избягват късни, неефективни приложения.
Следващи стъпки в разследването
Остава да се определи кои комбинации от олигозахариди и какви дози активират силен и устойчив отговор в различни сортове и климатични условия. Важно ще бъде също да се проучи дали други патогени по зърнените култури използват подобни тактики за регулиране на ензимите.
С толкова широко разпространено и скъпоструващо заболяване, разбиране на баланса Разликата между разграждането на клетъчната стена и активирането на защитните сили бележи повратна точка: тя ни позволява да си представим по-прецизни решения, от селекцията на растения, насочена към възприемане на DAMP, до готови за употреба индукторни формулировки.