Учёные раскрыли тайну грибковых поражений клубники

Традиционное представление о возникновении и распространении болезней растений обычно основано на классической модели, согласно которой опасный патоген возникает в одной географической точке, а затем вместе с торговыми потоками или миграционными процессами распространяется по всему миру, поражая культуры, не обладающие естественным иммунитетом. Однако масштабное генетическое исследование, проведенное учеными из Университета штата Северная Каролина, доказало существование обратного эволюционного механизма, который оказывается гораздо более распространенным, чем считалось ранее. Об этом пишет hortidaily.

Когда человек искусственно интродуцирует полезное растение на новые территории, он фактически помещает его в экосистему, где в почве или на диких местных растениях-хозяевах на протяжении миллионов лет формировался уникальный местный патоген. Оказавшись в одном ареале с новым генетически близким родственником дикой флоры, микроскопический грибок совершает эволюционный скачок, мгновенно атакуя культурное растение, которое не имеет никаких механизмов защиты против этого конкретного локального паразита.

Объектом пристального внимания исследователей стала мучнистая роса — агрессивное грибковое заболевание, которое покрывает листья растений белым порошкообразным налетом, высасывает питательные вещества и блокирует процесс фотосинтеза, оставляя при этом хозяина живым для дальнейшего паразитирования. Чтобы распутать эволюционные узлы этой болезни, ученые под руководством профессора Майкла Брэдшоу исследовали уникальную коллекцию из 70 исторических и современных образцов пораженных листьев клубники и малины из Северной Америки и Европы, возраст некоторых из которых превышал сто лет. Результаты генетического тестирования оказались сенсационными: возбудителем болезни на американском континенте является грибок Podosphaera shepherdiae, который изначально развивался на местных диких растениях, тогда как европейские и азиатские плантации уничтожает родственный, но совершенно другой вид — Podosphaera fragariae. Использование методов молекулярных часов показало, что эти два патогена разделились и пошли разными эволюционными путями более пяти миллионов лет назад, что полностью опровергает теорию об едином источнике заражения и доказывает факт параллельных host-jumps (переходов между хозяевами) на разных континентах после появления там культурной ягодной рассады.

Главным доказательством, или так называемым неопровержимым доказательством в этой научной работе, является то, что под микроскопом европейский и американский возбудители имеют кардинально разные морфологические признаки и до сих пор ни разу не пересекались на одном континенте. Оба грибка паразитируют на растениях семейства розовых, куда помимо клубники и малины входят груши и персики, однако длительная географическая изоляция удерживала их в пределах своих экосистем. В то же время авторы исследования предупреждают о серьезной будущей опасности, поскольку из-за интенсивного трансатлантического обмена посадочным материалом эти изолированные патогены неизбежно встретятся на общих плантациях. Перед современной наукой встают тревожные вопросы о том, начнут ли эти два вида скрещиваться между собой с образованием суперпаразитов, усилят ли они совместное давление на растения, вступят ли в жесткую конкуренцию за ресурсы хозяина, поэтому дальнейшие исследования будут сосредоточены на изучении аналогичных рисков для винограда и пшеницы.

Больше новостей читайте на GreenPost.