Svampen Zymoseptoria tritici orsakar Septoria tritici fläck, den mest destruktiva svampsjukdomen hos vete som odlas i tempererade klimat över hela världen. Denna sjukdom minskar veteskörden med 5-10 % per år, vilket orsakar skördeförluster värda mellan tre fjärdedelar och en och en halv miljard euro bara i Frankrike, Tyskland och Storbritannien, och ytterligare en miljard euro spenderas på kemisk kontroll av svampen. Forskare från University of Exeter uppnådde ett stort genombrott i förståelsen av molekylära mekanismer som underbygger aggressiviteten hos denna patogen.

Ett Exeter-team, ledd av professor Gero Steinberg, använde ett multidisciplinärt tillvägagångssätt för att bättre förstå bildandet av den växtinvasiva formen av patogenen. Detta så kallade hyfalstadium är när svampen kommer in i vetebladen via naturliga öppningar, kallade stomata, som öppnar och stänger efter omgivande ljusförhållanden. Genom att kombinera cell- och molekylärbiologitekniker, bioinformatik och växtpatologi avslöjade teamet att en kombination av måttliga temperaturer och molekyler från vetebladet initierar bildandet av de växtinfekterande invasiva hyferna. En sådan förändring åtföljs av "omprogrammering" av patogenen, så att svampen förbereds för växtangrepp.

Utvecklingen av ett nytt och sofistikerat "molekylärt verktyg" gjorde det möjligt för forskarna att utföra en visuell genetisk screening som syftade till att identifiera drivkrafterna som omprogrammerade svampen för att bilda invasiva hyfer. Detta tillvägagångssätt, ganska överraskande, avslöjade existensen av en "mästarregulator", känd i andra organismer för att känna av ljus. Forskningen visade att denna regulator uppfattar samma ljusförhållanden som öppnar växtens stomata, vilket initierar och synkroniserar uppkomsten av den invasiva hyfan när växten är som mest sårbar.

Upptäckten av en "masterregulator" för patogenicitet i vetepatogenen Zymoseptoria tritici är mycket betydelsefull; det är ett avgörande mål för utvecklingen av nya kontrollstrategier mot Septoria tritici fläck i vete.

"Vårt tvärvetenskapliga tillvägagångssätt riktade in sig på kärnan av patogenicitet hos fläcksvampen Septoria tritici. Efter att ha identifierat faktorn som kontrollerar bildandet av den invasiva formen av patogenen ger hopp om att utveckla sätt att skydda våra veteskördar mot denna ekonomiskt viktiga sjukdom", säger vi. Professor Gero Steinberg.

Professor Sarah J. Gurr, som var en del av Exeter-teamet bakom denna upptäckt och innehar en lärostol i livsmedelssäkerhet vid University of Exeter, säger att "vete odlas över mer landyta än någon annan global gröda. Denna sjukdom orsakar enorma förluster av denna dyrbara kaloriskörd i tempererade odlingsområden. Denna forskning beskriver identifieringen av ett mycket betydelsefullt mål i vår strävan att säkerställa global livsmedelssäkerhet."

Uppsatsen publiceras i Nature Communications . + Utforska vidare

Unik resistensgen mot bladfläcksjuka introducerad framgångsrikt i vete