Grybelio veikimo mechanizmas Moniliophthora perniciosa, kuris sukelia kakavmedžių raganos šluotų ligą, dėl kurios Brazilijos gamintojai patiria didelių nuostolių, vis labiau aiškinamasi. Straipsnyje paskelbta viduje konors Eksperimentinės botanikos žurnalas San Paulo universiteto Branduolinės energetikos žemės ūkio centre (CENA-USP) mokslininkai praneša, kad dėl patogeno medžiai per daug auga, išeikvoja jų energiją, o mirus kolonizuoja negyvas ląsteles ir minta sukauptu ligninu. .
Ankstesni tos pačios grupės tyrimai parodė, kad grybelis sintetina citokininą, kuris keičia augalo hormonų pusiausvyrą ir sukelia pernelyg didelį užkrėstų audinių augimą, konkuruodamas su vaisių gamyba ir šaknų augimu, o augalą išsekina mechanizmu, panašiu į vėžį. daugiau adresu: agencia.FAPESP.br/36824).
Dabar grupė išsiaiškino, kad infekcija vyksta dviem etapais. Grybelis pirmiausia išskiria citokininą ir verčia medį gaminti ligniną – mėgstamą maistą. Antruoju atveju grybelis sunaudoja ligniną.
„Yra dviejų rūšių augalų patogenai: biotrofiniai, mintantys gyvais audiniais, ir nekrotrofiniai, mintantys negyvu audiniu. Taip pat yra hibridinė klasė, vadinama hemibiotrofine, kuri iš pradžių užkrečia gyvas ląsteles, o vėliau parazituoja negyvose ląstelėse. M. perniciosa priklauso šiai hibridų klasei “, – sakė žemės ūkio inžinierius Antonijus Figueira CENA-USP profesorius ir pagrindinis tyrimo projekto tyrėjas.
Figueiros teigimu, grybelio biotrofinė fazė yra daug ilgesnė nei įprasta, trunka 30-45 dienas. Šios fazės metu sporos sudygsta ir susidaro specifinis, storesnis ir netaisyklingesnis grybiena, kuri auga tarp šeimininkų ląstelių, į jas nepatenkant.
„Yra nedidelė audinių kolonizacija, todėl mikroskopu sunku stebėti grybelių hifus užkrėstuose augaluose“, – sakė jis. „Kita vertus, šeimininko audiniai rodo įspūdingus ligos simptomus – per daug pumpurus ir sustorėjusias šakas. Kitaip tariant, grybelis sukelia ryškius simptomus, nors jo tankis audiniuose yra mažas.
Naujausias mokslininkų atliktas tyrimas parodė, kad šis hiperaugimas išeikvoja augalo šeimininko energiją, sumažindamas jo vaisių skaičių ir svorį bei šaknų biomasę. Visa tai vyksta nepadidėjus grybelio grybienos gamybai.
„Audinių mirtis įvyksta kitoje ligos fazėje, kai grybiena patenka į ląsteles ir žymiai padidėja. Šis grybelis yra morfologiškai skirtingas, plonas ir linijinis, ir kolonizuoja visą negyvą audinį. Po kurio laiko prasideda grybų gamyba “, – sakė Figueira.
Tyrėjai jau seniai stebėjosi, kodėl atrodo, kad grybeliui nenaudinga kolonizuoti augalą ir sukelti tiek daug simptomų. Naujasis tyrimas pateikia atsakymus.
„Mes išsiaiškinome, kad pradinėje fazėje grybelio išskiriamas augalo hormonas citokininas priverčia užkrėstą augalą gaminti daug kraujagyslių audinių, todėl antrinėse ląstelių sienelėse kaupiasi ligninas, kuriuo grybas maitinasi po to, kai augalo audinys miršta“, – sakė jis. paaiškino.
Artimiausios rūšys M. perniciosa visi yra saprotrofiniai, tai reiškia, kad jie minta negyvu audiniu ir kitais organiniais detritais. Grybelis, sukeliantis raganos šluotą, akivaizdžiai išsivystė taip, kad galėtų užkrėsti gyvus audinius, modifikuoti jo metabolizmą, kad paskatintų lignino, jo mėgstamo maisto, sintezę ir įsitvirtintų augale prieš audinių mirtį. „Tai suteikia M. perniciosa aiškus pranašumas prieš konkuruojančius grybus “, – sakė Figueira.
Kakavos krizė
Raganų šluotos liga pirmą kartą buvo aprašyta 1919 m., tačiau ji, matyt, apsiribojo Amazonija šiauriniame Brazilijos regione iki devintojo dešimtmečio pabaigos, kai išplito į pietinę Bahijos dalį šiaurės rytų regione. Tada Brazilija buvo antra pagal dydį kakavos augintoja, per metus pagaminanti daugiau nei 400 000 metrinių tonų. Dėl šios ligos metinis derlius iki 2000 m. sumažėjo iki 100 000 tonų.
Pramonė pamažu atsigauna, tačiau Bahia nebėra didžiausia Brazilijos kakavos auginimo valstybė, atsilikusi nuo Paros. 2020 m. nacionalinis derlius vis dar buvo tik 250 000 tonų, o tai yra septintoji vieta pasaulyje. Naujausi moksliniai tyrimai yra daug žadantys naujų pasėlių valdymo metodų kūrimui.
Tyrimą parėmė FAPESP per septynis projektus (16 / 10498-4, 13 / 04309-6, 16 / 10524-5, 17 / 17000-4, , 18 / 18711-4 ir 19 / 12188-0).
###
Apie San Paulo tyrimų fondą (FAPESP)
San Paulo tyrimų fondas (FAPESP) yra viešoji įstaiga, kurios misija yra remti mokslinius tyrimus visose žinių srityse, skirdama stipendijas, stipendijas ir dotacijas tyrėjams, susijusiems su aukštojo mokslo ir mokslinių tyrimų institucijomis San Paulo valstijoje, Brazilijoje. FAPESP žino, kad geriausius tyrimus galima atlikti tik dirbant su geriausiais tarptautiniais mokslininkais. Todėl ji užmezgė partnerystę su finansavimo agentūromis, aukštojo mokslo, privačiomis įmonėmis ir mokslinių tyrimų organizacijomis kitose šalyse, žinomomis dėl savo mokslinių tyrimų kokybės, ir skatina mokslininkus, finansuojamus iš jos dotacijų, toliau plėtoti tarptautinį bendradarbiavimą. Daugiau apie FAPESP galite sužinoti adresu www.FAPESP.br/en ir apsilankykite naujienų agentūroje FAPESP adresu www.agencia.FAPESP.br/en FAPESP padeda pasiekti naujausių mokslinių pasiekimų per daugybę programų, apdovanojimų ir tyrimų centrų. Taip pat galite užsiprenumeruoti naujienų agentūrą FAPESP adresu http://agencia.FAPESP.br/subscribe.