Модифицированные дрожжи подавляют рост грибков в растениях

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 использует естественную защиту растений от грибка. В статье, опубликованной в 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 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 вырабатывали PGIP. Команда использовала дрожжи вместо растений, потому что дрожжи не имеют собственных PGIP, чтобы замутить эксперимент и растут быстрее, чем растения.

Убедившись, что реплицируются с новой ДНК, исследователи представили ее культурам Botrytis cinereaгрибок, вызывающий гниение серой гнили на персиках и других культурах; а также Aspergillus niger, вызывающая появление черной плесени 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 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, окажет минимальное влияние на экологию микробов растений».

Ли также сказал, что PGIP, вероятно, биоразлагаются на встречающиеся в природе аминокислоты, что означает меньшее потенциальное воздействие на потребителей и окружающую среду по сравнению с синтетическими низкомолекулярными фунгицидами.

«Создание трансгенных растений занимает много времени, а применение таких трансгенных культур в сельскохозяйственной промышленности требует длительного периода утверждения. С другой стороны, разработанные PGIP, полученные из природных белков, применимы в качестве быстрого продукта для FDA. одобрения, если они могут быть использованы экзогенно, как фунгицид », – сказал Ли.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments