Нематоды - это крошечные вредители с большими последствиями: паразитарные цистообразующие нематоды быстро становятся серьезной экономической проблемой для производителей сои, кукурузы, сахарной свеклы и картофеля

Соевая цистообразующая нематода впервые громко заявила о себе в США в 1950-х годах и с тех пор стала крупнейшим вредителем производителей сои, в результате чего ежегодно фиксируются значительные потери урожая. В Канаде она распространилась через Онтарио и Квебек. Хотя соевую нематоду еще обнаружили в Прериях, ее прибытие надвигается.

Но научные исследования догоняют миниатюрных вредителей и предлагают надежду на новые, новые средства контроля. Мелисса Митчум, профессор естественных наук в Университете Миссури, обнаружила механизм, с помощью которого цистообразующие нематоды могут питаться растениями.
Более 10 лет назад команда Митчум обнаружила, что эти нематоды продуцируют и выделяют растительные пептидные молекулы, которые выглядят и функционируют как пептиды, которые обеспечивают химические сигналы внутри растения. Короче говоря, нематода находит корень и вводит химическим коктейль, предназначенный для того, чтобы выглядеть как собственный химический сигнал растения. «Обманутое» растение кормит вредителя устойчивым потоком питательных веществ.


Недавно Митчум доказала, что нематоды питаются клетками вблизи сосудистой ткани растения. Используя эти «химические подражания», нематоды попадают в путь сосудистой стволовой клетки растения, чтобы сформировать питающие клетки, которые прослужит им полные 30 дней жизненного цикла. «Эти паразиты долгое время развивались совместно с растениями-хозяевами. Они очень адаптированы », - говорит Митчум - «Если мы сможем идентифицировать молекулы и затем механизмы блокирования этого процесса, чтобы нематода не могла образовывать питающие клетки, мы сможем создать новую форму сопротивления. Если вы выключите питательную ячейку, нематода не сможет выжить».


Проект Митчума, который финансируется Национальным научным фондом Канады, направлен на то, чтобы понять, как функционируют растительные пептиды.
Ее лаборатория доказала механизм на сое и картофеле. Следующий шаг - развитие растений, устойчивых к влиянию нематоды», - говорит Митчум.- «На сое у нас есть преимущество, потому что мы можем сделать перекрестную трансформацию - мы можем сделать трансгенные корни сои для тестирования. У нас есть концепция как перенести это на целую трансформацию сои».


Но надо решить важную задачу: если селекционеры блокируют механизм, используемый нематодами, они также могут заблокировать растение от кормления. Команда Митчум имеет большие ресурсы для решения проблемы в виде новых, точных технологий редактирования генов, таких как CRISPR-Cas9, которые могут помочь им модифицировать растения для противодействия нематодам без ущерба для роста.

Это может занять от пяти до десяти лет, чтобы разработать новые устойчивые соевые сорта. Команда Митчум ищет на рынке промышленного партнера, чтобы сделать коммерциализацию возможной. Как и другие меры борьбы с вредителями, «это не будет серебряной пулей», предупреждает Митчум: «Нам нужно иметь разнообразный набор инструментов, которые мы можем использовать, чтобы попытаться сделать популяцию вредителей в поле ниже экономического порога вредоносности. Нам нужно разработать разные стратегии». (Источник и фото: Grainews).