Вирус превращает грибок, уничтожающий урожай, в полезного партнера

Растения и грибы тоже заражаются вирусами, часто со смертельным исходом. Однако один вирус не только безвреден для основных культур, но и превращает серьезную угрозу(гирбок) в защитника, и это открытие может изменить правила игры в борьбе с серьезными болезнями сельскохозяйственных культур.

Рапс или кольза производит больше, чем просто популярное кулинарное масло. Множество кормов для животных и большая часть мирового биодизеля получают из этих красивых желтых цветов. Как и любая культура, кольза подвержена воздействию различных патогенов, и ее уязвимость возрастает по мере того, как урожай выращивается в крупных монокультурах. Самая большая угроза рапса – это гриб Sclerotinia sclerotiorum,  который может убить растение за несколько дней с помощью гниения стебля. Резистентные к грибку штаммы рапса неизвестны.

Профессор Даохун Цзян из Хуачжунского сельскохозяйственного университета, Китай, обнаружил, что лучший способ борьбы с грибком – это не обширные меры подавления, которые были стандартом до сих пор. Вместо этого его можно приручить вирусом SsHADV-1.

Когда гриб S. sclerotiorum заражен вирусом, он теряет свое смертельное действие на растения и вместо этого формирует взаимовыгодные отношения. Грибок живет внутри растения, не убивая его, а укрепляя иммунную систему и способствуя его росту.

В статье, опубликованной вчера в журнале Molecular Plant, Цзян и соавторы сообщают о применении SsHADV-1 для растений рапса и снижении гнили стебля на две трети. Более того, рапс, несущий вирус, прибавил в весе на 18% больше в тех же условиях, что и неинфицированные аналоги. Это приводит к увеличению производства семян на 7-15 процентов, что является важным фактом с точки зрения производства. SsHADV-1 приносит пользу не только растениям и фермерам, Цзян считает, что он, вероятно, полезен и для грибка. 

«Гриб теперь распознает растение как «дом», а не убивает его», – сказал Цзян в своем заявлении.

С вирусом гриб растет медленнее, но выживает гораздо дольше. В статье это называется трехсторонним симбиозом, поскольку вирус тоже побеждает, но если считать фермеров, то это четырехсторонний симбиоз. Полезные вирусы были идентифицированы и раньше, но оказалось, что они трудно распространяются. Но, «если вы обработаете семена грибком, инфицированным вирусом, грибок будет расти вместе с растением на протяжении всей его жизни», –  сказал Цзян. «Так же, как мы вакцинировали наших детей, когда они родились, защита длится всю жизнь».

Действительно, штаммы гриба, инфицированные SsHADV-1, могут распространяться в полевых условиях, принося пользу фермам, расположенным по соседству. Защита рапса, безусловно, является полезным достижением, но грибковые инфекции некоторых других культур представляют большую опасность для человечества. Треть продовольственных культур во всем мире уничтожается грибковым заболеванием. Без пшеничной ржавчины и болезней банановых растений глобальный голод был бы не таким глобальным.

Тогда возникает вопрос, может ли SsHADV-1 научить эти патогены растений жить в гармонии со своими хозяевами. Возбудители сельскохозяйственных культур настолько разнообразны, что маловероятно, что какой-либо один вирус может повлиять на них всех, а миковирусы(вирусы, поражающие грибы) обычно имеют узкий диапазон, но Цзян отметил, что S. sclerotiorum также поражает бобы и подсолнечник, что делает их хорошей отправной точкой для дальнейших исследований. Другие грибковые заболевания могут быть невосприимчивыми к SsHADV-1, но Цзян надеется вдохновить других ученых на поиски его аналогов.

DOI: 10.1016/j.molp.2020.08.016