Свежие плоды фруктовых и овощных культур необходимы для здорово питания человека, однако, из-за своей мягкой текстуры, уязвимости к механическим повреждениям и высокого содержания влаги они восприимчивы к вторжению патогенов, что приводит к разрушительным послеуборочным заболеваниям. В частности, Botrytis cinerea, некротрофный гриб, выделяется как один из самых разрушительных патогенов из-за своей неактивной инфекции, частых генетических вариаций и сложного способа заражения.
До сих пор синтетические фунгициды по-прежнему широко используются для снижения заболеваемости серой гнилью на разных стадиях из-за их удобства и экономической эффективности применения. Но по мере увеличения спроса на экологически чистые продукты питания, обеспокоенностью покупателей остатками химических фунгицидов в окружающей среде и растущей толерантностью патогенов, отрасли требуются биофунгициды. И один из таких китайские исследователи обнаружили в дикорастущем травянистом растении ясенец мохнатоподобный.
Диктамнин (DIC), фурохинолиновый алкалоид, естественным образом присутствует в ясенце Dictamnus dasycarpus Turcz, который в основном распространен на северо-востоке Китая, в Корее, Монголии и России – в Приморском крае, Читинской и Амурской областях.
В новом исследовании Китайской академии наук было обнаружено, что диктамнин (DIC, 4-метоксифуро [2,3-β] хинолин), активный ингредиент из Dictamnus dasycarpus Turcz, эффективно подавляет прорастание спор и рост мицелия B. cinerea, на послеуборочных яблоках, киви, томатах черри и клубнике в зависимости от дозы.
В исследовании использовался анализ секвенирования РНК с последующим обогащением терминов Gene Ontology (GO), который показал значительное подавление синтеза эргостерола в грибах серой гнили.
Эргостерол является важнейшим компонентом клеточных мембран грибков, подобно холестерину в клетках животных. Биосинтез эргостерола катализируется в общей сложности 25 ферментами с консервативными функциями у видов грибов. Снижение регуляции генов биосинтеза эргостерола предполагает нарушение целостности клеточной мембраны, что необходимо для роста и выживания грибных патогенов.
Диктамнин связывается с ферментами BcERG1 (скваленмонооксигеназа) и BcERG11 (ланостерол 14-альфа деметилаза), которые играют важную роль в пути биосинтеза эргостерола.
Связывание DIC с этими ферментами подразумевает, что он эффективно подавляет их функцию, что приводит к снижению содержания эргостерола. Это снижение нарушает целостность мембраны и нормальный мембранный потенциал, препятствуя росту и пролиферации B. cinerea.
В исследовании продемонстрировано, что DIC, природное соединение, может эффективно нарушать биосинтез эргостерола, предлагая многообещающую противогрибную альтернативу химическим пестицидам. Этот экологически безопасный подход предлагает жизнеспособную альтернативу традиционным фунгицидам, устраняя обеспокоенность общественности относительно их возможных побочных эффектов и способствуя внедрению устойчивых методов ведения сельского хозяйства.
Источник и фото: www.sciencedirect.com.
