Расшифрованы геномы грибов, угрожающих пшенице и тополям

Международная команда исследователей при участии учёных из Министерства сельского хозяйства США (USDA) секвенировала геномы двух патогенных грибов: одного, угрожающего мировым поставкам пшеницы, и другого, ограничивающего производство древесной культуры, ценной как будущий источник биотоплива.

Секвенирование генетических кодов возбудителя стеблевой ржавчины пшеницы (Puccinia graminis) и возбудителя ржавчины листьев тополя (Melampsora larici-populina) должно помочь в разработке стратегий контроля для противодействия угрозам посевам пшеницы и плантациям деревьев во всём мире. Шестилетнее исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, стало результатом сотрудничества Службы сельскохозяйственных исследований USDA (ARS), Объединённого института генома Министерства энергетики США, Национального научного фонда, Института Броуда Гарварда и MIT, Университета Миннесоты и Французского национального института сельскохозяйственных исследований.

Стеблевая ржавчина пшеницы вызывает крупные эпидемии ячменя и пшеницы. Штамм Ug99 распространился по Африке и Центральной Азии и способен преодолевать устойчивость большинства сортов пшеницы, выведенных за последние 50 лет.

Ржавчина листьев тополя может наносить значительный ущерб плантациям. Тополь — важная культура для деревообрабатывающей промышленности и становится всё более значимой для биоэнергетики в США и Европе из-за быстрого производства биомассы.

Исследование представляет первую полногеномную характеристику ржавчинных грибов — разнообразной группы, включающей более 6000 видов. Эти грибы зависят от живой ткани растений-хозяев для выживания и выделяют белки, блокирующие защиту растения и позволяющие красть питательные вещества.

Исследование выявило, что у обоих патогенов большое количество таких эффекторных белков, что указывает на их совместную эволюцию с растениями-хозяевами. Поскольку грибы не могут культивироваться в лаборатории, их сложно изучать, но секвенирование генома открывает окно в «гонку вооружений» между патогенами и их хозяевами.

Данные секвенирования команды опубликованы в базе данных GenBank Национального центра биотехнологической информации NIH.