В мире сельского хозяйства, где идет борьба с болезнями сельскохозяйственных культур и пищевыми отходами, из тени выходит маловероятный герой – Colletotrichum tofieldiae (Ct). Эта неприметная корневая плесень, которую часто затмевают ее разрушительные грибковые собратья, обладает скрытым потенциалом, способным произвести революцию в подходе к здоровью растений и продовольственной безопасности. В этом подробном исследовании мы погрузимся в интригующий мир Ct, раскроем его секреты и узнаем, как он может превратиться из угрозы в спасителя наших ценных культур.
Чем вызвано такое резкое изменение поведения? Ответ кроется в одном кластере генов вторичного метаболизма гриба, известном как ABA-BOT. Ct3 активировал этот кластер генов, который, в свою очередь, индуцировал сигнальные пути ABA в растении-хозяине, что привело к ингибированию роста растений. Интересно, что и патогенные, и мутуалистические штаммы Colletotrichum tofieldiae обладают кластером генов ABA-BOT, но мутуалистические штаммы не экспрессируют его; эти гены остаются в спящем состоянии. Это открытие ставит под сомнение общепринятые представления и говорит о том, что грань между патогенами и мутуалистами может быть более запутанной, чем считалось ранее.
По мере того как мы продолжаем раскрывать тайны Colletotrichum tofieldiae и его кластера генов ABA-BOT, становится очевидным потенциал селективного подавления патогенных признаков у полезных в других отношениях грибов. Эти знания могут проложить путь к оптимальному использованию этих микробов в сельском хозяйстве, задействовав весь потенциал микробного разнообразия, естественно присутствующего в почвенных экосистемах.
В заключение следует отметить, что путь от вредных грибов к полезным – это не только научный курьез, но и маяк надежды для мира, сталкивающегося с проблемами продовольственной безопасности. Colletotrichum tofieldiae, обладающий способностью менять свою роль в зависимости от обстоятельств, является примером сложных взаимоотношений между грибами и растениями. По мере того как мы углубляемся в этот сложный мир, мы приближаемся к будущему, в котором грибы, подобные Ct, могут сыграть решающую роль в обеспечении продовольственной безопасности и сокращении масштабов проблемы пищевых отходов.
Влияние грибков на срок хранения продуктов питания
Плесень и болезни, вызываемые грибками, могут существенно повлиять на срок хранения овощей и фруктов. Вид свежей клубники, покрытой плесенью, или винограда, завядшего на дне тарелки с фруктами, несомненно, разочаровывает. Как правило, главным виновником таких бед является болезнетворный грибок Botrytis, который, распространяясь ветром и почвой, наносит ущерб продовольственным культурам по всему миру. Однако не все грибки являются губительными: некоторые из них вступают в симбиотические отношения с растениями-хозяевами, обеспечивая им необходимую поддержку для процветания. Использование полезных свойств грибов для подавления нежелательных последствий, таких как плесень на фруктах, открывает огромные возможности для повышения глобальной продовольственной безопасности и сокращения огромного количества пищевых отходов.Раскрытие тайны Colletotrichum tofieldiae
«Растительно-ассоциированные грибы ведут разнообразный инфекционный образ жизни, варьируя от мутуалистического (полезного) до патогенного (вредного) в зависимости от среды обитания хозяина. Однако механизмы, управляющие этими переходами, остаются малоизученными, – говорит доцент Кэй Хирума (Kei Hiruma) из Высшей школы искусств и наук Токийского университета. Чтобы пролить свет на эти сложные механизмы, исследователи отправились в путешествие, чтобы расшифровать генетические секреты Colletotrichum tofieldiae. Кластер из одного гена: ABA-BOT определяет судьбу
Colletotrichum tofieldiae известен своей способностью помогать растениям в условиях дефицита фосфора, позволяя им процветать, несмотря на отсутствие этого жизненно важного питательного элемента. Он даже продемонстрировал свое мастерство в повышении роста и урожайности таких экономически значимых культур, как кукуруза и томаты. В своем исследовании группа ученых выбрала в качестве растения-хозяина кресс-салат и заразила его шестью штаммами Ct из различных географических зон. В то время как пять штаммов значительно ускоряли рост растений, один штамм, известный как Ct3, пошел по совершенно иному пути – он подавлял поглощение питательных веществ, тормозил рост растений и проявлял симптомы болезни.Чем вызвано такое резкое изменение поведения? Ответ кроется в одном кластере генов вторичного метаболизма гриба, известном как ABA-BOT. Ct3 активировал этот кластер генов, который, в свою очередь, индуцировал сигнальные пути ABA в растении-хозяине, что привело к ингибированию роста растений. Интересно, что и патогенные, и мутуалистические штаммы Colletotrichum tofieldiae обладают кластером генов ABA-BOT, но мутуалистические штаммы не экспрессируют его; эти гены остаются в спящем состоянии. Это открытие ставит под сомнение общепринятые представления и говорит о том, что грань между патогенами и мутуалистами может быть более запутанной, чем считалось ранее.
Раскрытие потенциала: Нарушение работы кластера генов
Когда кластер генов ABA-BOT был нарушен, либо с помощью генетических манипуляций, либо путем изменения среды обитания растения, Ct3 претерпел удивительную трансформацию. Он перестал быть патогенным и, что удивительно, стал полезным для растения-хозяина, активно способствуя росту корней. Это открытие открывает новые пути для исследований, намекая на то, что кластер генов ABA-BOT может играть определенную роль в патогенезе различных грибов, не ограничиваясь видом Ct. Например, он может быть причастен к поражению домашних овощей и фруктов небезызвестным Botrytis. Взгляд в будущее: Оптимизация использования грибов
«Я понял, что даже патогены могут проявлять невредные свойства на протяжении значительной части своего жизненного цикла. Более того, я начинаю задумываться о том, что то, что мы традиционно считаем патогенами, в других условиях может функционировать как полезные микроорганизмы», – размышляет профессор Кей Хирума. Это открытие открывает перспективы для будущего сельского хозяйства и продовольственной безопасности.По мере того как мы продолжаем раскрывать тайны Colletotrichum tofieldiae и его кластера генов ABA-BOT, становится очевидным потенциал селективного подавления патогенных признаков у полезных в других отношениях грибов. Эти знания могут проложить путь к оптимальному использованию этих микробов в сельском хозяйстве, задействовав весь потенциал микробного разнообразия, естественно присутствующего в почвенных экосистемах.
В заключение следует отметить, что путь от вредных грибов к полезным – это не только научный курьез, но и маяк надежды для мира, сталкивающегося с проблемами продовольственной безопасности. Colletotrichum tofieldiae, обладающий способностью менять свою роль в зависимости от обстоятельств, является примером сложных взаимоотношений между грибами и растениями. По мере того как мы углубляемся в этот сложный мир, мы приближаемся к будущему, в котором грибы, подобные Ct, могут сыграть решающую роль в обеспечении продовольственной безопасности и сокращении масштабов проблемы пищевых отходов.
Плесень в резервуаре для воды парогенератора
Сырость и плесень в ванной комнате
Плесень
Болезни хлеба (картофельная, плесень, меловая, пигмент...
Топленое масло заплесневело
Сода не даёт расти плесени
Гренки с сыром с плесенью
