Группа ученых из Йоркского университета сделала важный шаг к повышению устойчивости сельскохозяйственных культур, выяснив, каким образом один из самых опасных фитопатогенов на планете — Phytophthora infestans — успешно преодолевает защиту растений. Это открытие вселяет надежду на получение новых сортов картофеля и томатов, способных сопротивляться гибели урожая и обеспечивать продовольственную безопасность по всему миру. Результаты работы ученых демонстрируют механизмы действия патогена, чей разрушительный вклад в историю наиболее заметен в «картофельном голоде» XIX века в Ирландии, но и по сей день угрожает аграрному сектору.
Как Phytophthora infestans обходит защиту растений
Международная команда исследователей, среди которых — доктор Федерико Саббадин из Центра новых сельскохозяйственных продуктов (CNAP), провела тщательное изучение взаимодействия Phytophthora infestans с растениями-хозяевами. Оказалось, что этот микроорганизм выделяет семейство ферментов — оксидазы AA7. Именно эти молекулы позволяют возбудителю блокировать систему оповещения растений о надвигающейся опасности, мешая им вовремя активировать собственную иммунную защиту.
В лабораторных условиях ученые показали: отключение генов патогена, ответственных за синтез AA7, приводит к значительному снижению его способности инфицировать растения. По словам доктора Саббадина, такой метод напоминает попытку взломщика деактивировать сигнализацию до проникновения в дом — патоген фактически «понимает язык» самой системы тревоги растений и использует это преимущество.
Изменения климата и необходимость новых подходов к защите урожая
Современное сельское хозяйство сталкивается с возрастающими вызовами, возникшими на фоне глобального изменения климата. Быстро меняющиеся погодные условия, учащение экстремальных явлений, а также расширение ареала патогенов делают культуры еще более уязвимыми к болезням и вредителям. В этих условиях каждая потеря урожая негативно отражается на стабильности продовольственных поставок, способствует росту цен на продукты и увеличивает напряженность вокруг вопроса глобальной безопасности питания.
Разобравшись с ключевым механизмом, с помощью которого Phytophthora infestans побеждает естественную защиту растений, ученые получили возможность разработать инновационные стратегии защиты культур. Они уверены: если создать способы блокирования активности ферментов AA7, растения смогут эффективно сохранять свои иммунные свойства даже в сложных агроэкологических условиях.
Новые горизонты для устойчивого сельского хозяйства
Доктор Стивен Уиссон из Института Джеймса Хаттона подчеркивает, насколько важно изобретать принципиально новые методы защиты урожая на фоне глобальных вызовов. Открытие роли AA7-ферментов в патогенезе растений стало настоящим достижением в науке — оно открывает путь к селекции новых сортов, стойких к опасным заболеваниям, а также к разработке биотехнологических решений, минимизирующих потери в будущем.
Ученые отмечают: аналогичные ферменты обнаружены у различных патогенов, поражающих не только картофель, но и другие стратегические сельскохозяйственные культуры. Следовательно, это открытие обладает универсальным значением и может служить основой для интегрированной защиты посевов по всему миру.
Оптимистичный взгляд в будущее
Тесное сотрудничество ведущих специалистов, таких как доктор Федерико Саббадин и доктор Стивен Уиссон, стало примером того, насколько научные достижения могут изменить подходы к решению глобальных проблем продовольствия. Выявление уязвимых мест в «арсенале» агрессивных патогенов вселяет оптимизм — ведь теперь появляется возможность остановить распространение разрушительных болезней, повысить урожайность картофеля и томатов, а также снизить риски экономических потерь для фермеров и всей пищевой отрасли.
Таким образом, прогресс в понимании стратегий патогенов и активное внедрение биотехнологических разработок открывают перспективы для создания устойчивых к болезням культур. Масштабные успехи таких исследований становятся фундаментом для дальнейших побед в борьбе за экологическую и продовольственную безопасность нашей планеты.
Источник: scientificrussia.ru
