Около 70–80% потерь урожая из-за микробных заболеваний вызвано грибами. Фунгициды — ключевое оружие в арсенале сельского хозяйства, но они представляют опасность для окружающей среды. Со временем у грибов вырабатывается устойчивость к фунгицидам, что ведет к бесконечным поискам новых и улучшенных способов борьбы с грибковыми заболеваниями.
Последняя разработка использует естественную защиту растений от грибка. В статье, опубликованной в журнале «Биотехнологии и биоинженерия», инженеры и патологи растений из Калифорнийского университета в Риверсайде описывают способ создания белка, который блокирует разрушение клеточных стенок грибами, а также способ производства этого белка в количестве для наружного применения в качестве природного фунгицида. Эта работа может привести к новому способу борьбы с болезнями растений, который снижает зависимость от обычных фунгицидов.
Чтобы проникнуть в ткани растений, грибы вырабатывают ферменты, которые с помощью каталитических реакций разрушают плотные клеточные стенки. Среди них — полигалактуроназы, или PG, но растения не беспомощны против этой атаки. Растения производят белки, называемые PG-ингибирующими белками, или PGIP, которые замедляют катализ.
Группа исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде обнаружила сегмент ДНК, который сообщает растению, как производить PGIP в обычных зеленых бобах. Они вставили полные и частичные сегменты в геномы пекарских дрожжей, чтобы дрожжи вырабатывали PGIP. Команда использовала дрожжи вместо растений, потому что дрожжи не имеют собственных PGIP, чтобы замутить эксперимент и растут быстрее, чем растения.
Убедившись, что дрожжи реплицируются с новой ДНК, исследователи представили ее культурам Botrytis cinerea, гриба, вызывающего серую гниль на персиках и других культурах; и Aspergillus niger, вызывающий черную плесень на винограде и других фруктах и овощах.
Дрожжи, которые имели как полные, так и частичные сегменты ДНК, кодирующие продукцию PGIP, успешно замедляли рост грибов. Результат показывает, что дрожжи производили достаточно PGIP, чтобы сделать метод потенциальным кандидатом для крупномасштабного производства.
«Эти результаты подтверждают потенциал использования PGIP в качестве экзогенных агентов для подавления грибковой инфекции», — сказал Янран Ли, доцент кафедры химической и экологической инженерии Колледжа Марлана и Розмари Борнс, который работал над проектом с патологом растений Александром Путманом в Кафедра микробиологии и патологии растений. «PGIPs только подавляют процесс заражения, но, вероятно, не смертельны для каких-либо грибов. Следовательно, применение этого природного пептида, полученного из растительного белка, на сельскохозяйственных культурах, вероятно, будет иметь минимальное влияние на экологию микробов растений».
Источник — 1nsk.ru.