Грибной патоген Fusarium graminearum — главный виновник фузариоза колоса, болезни, которая губит урожаи пшеницы и ячменя по всему миру.

Ученые выяснили, как именно гриб обходит защиту растений: он использует белок TPP1, чтобы атаковать хлоропласты — «энергостанции» клетки, которые еще и отвечают за иммунитет.

Хлоропласты — это структуры в клетках растений, которые превращают солнечный свет в энергию (фотосинтез), но также производят сигнальные молекулы, предупреждающие о вторжении патогенов.

Исследователи из США и Великобритании обнаружили, что если «выключить» ген, отвечающий за производство TPP1, гриб теряет способность заражать растения.

Это открытие может привести к созданию генетически модифицированных сортов пшеницы и ячменя, устойчивых к фузариозу.

Результаты опубликованы в издании Molecular Plant-Microbe Interactions.

Самое интересное — гриб бьет именно по хлоропластам, что мы не ожидали. Это как отключить у растения систему оповещения перед атакой, — говорит Мэтью Хелм, один из авторов исследования.

Фузариоз не только снижает урожай, но и заражает зерно токсинами, опасными для людей и животных.

Новые данные помогут разработать стратегии защиты — например, создать растения-обманки, которые смогут блокировать TPP1.

Этот белок есть у многих грибов-паразитов, так что наша находка может пригодиться и в борьбе с другими болезнями, — добавляет Ким Хаммонд-Косак из Rothamsted Research.

Работа приближает науку к созданию устойчивых сортов, что особенно важно в условиях климатических изменений и растущего спроса на продовольствие.

Открытие TPP1 дает два ключевых преимущества:

1. Точная селекция — можно искать или создавать сорта, устойчивые к этому белку.
2. Широкое применение — поскольку TPP1 есть у многих грибов, метод может сработать против других болезней, например, корневой гнили.

Но главное — это понимание, что патоген атакует не просто случайные части клетки, а именно хлоропласты, что открывает новые направления для защиты растений.

Исследование не учитывает, как мутации в TPP1 могут повлиять на эволюцию гриба. Если фермент критически важен для заражения, то давление отбора может привести к появлению новых штаммов, которые обойдут защиту ГМ-растений.

Ранее ученые внедрили хлоропласты в животные клетки, и те впервые проработали двое суток.