Грибной патоген Zymoseptoria tritici (телеоморф Mycosphaerella graminicola, ранее известный как Septoria tritici) является одним из самых разрушительных заболеваний пшеницы, особенно озимой, вызывая на листьях септориозные поражения вплоть до слияния в некротические пятна и тем самым ограничивая фотосинтез, влияя на качество зерна. Для эффективного контроля требуются фунгицидные обработки, однако, гриб известен свой способностью вырабатывать устойчивость, поэтому необходимы продукты с новыми способами действия. В поиске таких молекул ученым помог искусственный интеллект.
Zymoseptoria tritici имеет высокую склонность к развитию устойчивости к фунгицидам. Так, устойчивость патогенного гриба к продуктам стробилурина широко распространена, и они уже не обеспечивают адекватного контроля. Хотя устойчивость к азолам и SDHI также имеет место быть в некоторых популяциях гриба, эти продукты все равно дают хороший уровень контроля, хотя азолы необходимо применять в полной дозировке или близкой к ней для достижения приемлемых уровней эффективности.
По мере внедрения новых способов действия фунгицидов выведенные на рынок препараты должны привести к улучшению уровней контроля септориоза пшеницы. Так, компания AgPlenus Ltd., специализирующаяся в проектировании и разработке новых устойчивых средств защиты растений и дочерняя компания Evogene Ltd., объявила о прорывном открытии нового способа действия (MoA), активного против Zymoseptoria tritici.
Благодаря обширному виртуальному скринингу больших библиотек соединений и последующим экспериментальным испытаниям компания уже выявила перспективные соединения (малые молекулы), которые эффективно подавляют рост гриба.
«Zymoseptoria tritici вызывает широко распространенную STB, основную причину глобальных потерь урожая пшеницы. Только в Европе более 70% фунгицидов, используемых в пшенице, направлены против Zymoseptoria tritici, поддерживая рынок более чем на 1,2 млрд евро в год. С ростом устойчивости грибов к существующим фунгицидным решениям потребность в новом механизме действия очень актуальна», отметила компания в релизе.
В своей работе против септориоза пшеницы компания запустила собственную программу Zymoseptoria, используя усовершенствованный инструмент TargetSelector™ для идентификации целевых белков, которые необходимы для жизнеспособности гриба. Далее был задействован инструмент PointHit™ для обнаружения химических молекул, которые ингибируют эти целевые белки.
Платформа предсказала набор соответствующих молекул, которые были тщательно протестированы в двух контролируемых средах: лабораторных и тепличных испытаниях. Результаты тепличных испытаний продемонстрировали эффективность этих молекул в борьбе с Zymoseptoria.
С этими обнадеживающими предварительными результатами программа теперь переходит к следующей фазе, которая включает в себя дальнейшую оптимизацию обнаруженных молекул с использованием инструмента ActiveSearch™. Цель состоит в том, чтобы улучшить их производительность и изучить потенциальные возможности сотрудничества и дальнейшего развития для потенциального создания нового эффективного фунгицида.
«Я воодушевлен результатами, полученными при использовании различных инструментов ИИ в нашей программе Zymoseptoria, и прогрессом, достигнутым программой. С ростом устойчивости к фунгицидам, создающим проблемы для урожайности пшеницы во всем мире, выявление этих новых целей является своевременным», - отметил доктор Дэн Гелван, генеральный директор AgPlenus.
По релизу AgPlenus.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.