Međunarodni konzorcij s istaknutim sudjelovanjem grupe Fisiovegen sa Sveučilišta u Leónu otkrio je mehanizam koji objašnjava kako Zymoseptoria tritici uspijeva kolonizirati list pšenice tako učinkovito. Septoria uvenuće, rašireno u europskim žitaricama, ugrožava fotosintezu i dovodi do značajnih gubitaka prinosa u vlažnim sezonama.
Istraživanje, objavljeno u časopisu New Phytologist, pokazuje da patogen iskorištava strategija „tihe“ infekcije: kontrolira kada i kako razgrađuje staničnu stijenku domaćina kako bi izbjegao preranu aktivaciju obrambenih mehanizama biljke, a tek kasnije pokazuje svoju nekrotrofnu stranu.
Što se zna o patogenu i njegovim simptomima na terenu?
Septorija lišća, koju uzrokuje Z. tritici, pojavljuje se na donjim listovima i s vremenom se širi prema gore, s izdužene pjege i crne piknide koji otkrivaju plodonošenje gljive. Ovo oštećenje smanjuje aktivnu površinu lista i, prema tome, sposobnost biljke da stvara biomasu i zrno.
U produktivnim okruženjima Španjolske i Europe, patogen može značajno smanjiti urod ako klima prati njegov ciklus, posebno s hladna i kišovita proljećaStoga je razumijevanje njihovih slabosti ključno za prilagodbu integriranih programa upravljanja i prozora primjene fungicida.
Taktika prikrivene infekcije: regulacija ZtGH45
Tim opisuje strogu vremensku regulaciju enzima ZtGH45Tijekom rane faze, kada se gljivica uspostavi bez uzrokovanja vidljivih simptoma, ona potiskuje ekspresiju ove glikohidrolaze kako bi izbjegla imunološki nadzor pšenice.
Tek u nekrotrofičnoj fazi, kada se počnu pojavljivati lezije, patogen aktivira ZtGH45 da razgrađuju specifične komponente stanične stijenkeOvaj proces oslobađa oligosaharide koje biljka prepoznaje kao DAMP-ove, pokrećući obranu koja bi u početnoj fazi spriječila kolonizaciju.
Istraživači su prvi put uspjeli otkriti i kvantificirati Ovi oligosaharidi pronađeni su u zaraženom lišću pšenice, što potvrđuje njihovu prisutnost u biljkama (planta). Ova prekretnica učvršćuje vezu između ciljane degradacije stijenke i imunološke aktivacije.
- Početna represija ZtGH45 omogućuje izbjeći otkrivanje pšenicom.
- Kasna ekspresija ide u prilog prehrana i širenje gljivice u već oštećenom tkivu.
- Uzorak podržava koncept prikrivena infekcijaprvo tiho kolonizirajte, a zatim iskorištavajte tkivo.
Nadalje, testovi s oligosaharidom MLG43 pokazali su da je predobrada pšenice povećava otpornost na patogen, što ove spojeve čini kandidatima za biotehnološke alate zaštite.
Implikacije za zaštitu usjeva u Europi i Španjolskoj
Ovo otkriće otvara vrata strategijama koje poboljšavaju percepciju DAMP-ova u usjevu ili optimiziraju vrijeme intervencije. Integriranjem ovog znanja s modeli rizika i fenologije omogućilo bi fino podešavanje tretmana tijekom razdoblja najveće ranjivosti.
U španjolskim regijama u kojima se proizvode žitarice kao što su Castilla y León, Aragón ili Castilla-La Mancha, upotreba induktori obrane kompatibilno s integriranim upravljanjem moglo bi nadopuniti genetiku otpornosti i smanjiti pritisak na fungicide, pomažući u očuvanju njihove učinkovitosti.
Praktične preporuke za tehničare i poljoprivrednike
- Pratite bazalne listove rano i zabilježite ih pojava piknidija prilagoditi upravljačke odluke.
- Kombinirajte sorte s dobrim zdravljem listova s rotacije i upravljana strništa koji ograničavaju inokulum.
- Odvažite upotrebu elicitori/oligosaharidi kada su dostupni i validirani na terenu, usklađeni s kalendarom rizika.
- Raspored fungicida u kritični prozori ovisno o klimi i fenološkom stanju, izbjegavajući kasne, neučinkovite primjene.
Sljedeći koraci u istrazi
Ostaje utvrditi koje kombinacije oligosaharida i koje doze aktiviraju snažan i održiv odgovor u različitim sortama i klimatskim uvjetima. Također će biti važno proučiti koriste li drugi patogeni žitarica slične taktike regulacije enzima.
S tako raširenom i skupom bolešću, razumjeti ravnotežu Razlika između degradacije stanične stijenke i aktivacije obrane označava prekretnicu: omogućuje nam da zamislimo preciznija rješenja, od oplemenjivanja biljaka usmjerenog na percepciju DAMP-ova do formulacija induktora spremnih za upotrebu na terenu.