Pfad gefunden, um Ernte zu besiegen

Aug 16, 2023

Veröffentlicht: 25. August 2023

Pflanzen, Nachrichten

Es handelt sich um einen Schimmelpilz, der jedes Jahr Ernteverluste in Milliardenhöhe verursacht und Beeren, Tomaten und die meisten anderen Obst- und Gemüsesorten befällt. Jetzt haben Forscher einen Weg gefunden, den Schimmel zu besiegen.

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Wenn Sie jemals eine flauschige graue Erdbeere gesehen haben, haben Sie Grauschimmel gesehen. Es betrifft mehr als 1.400 verschiedene Pflanzenarten und es gibt kein wirkliches Heilmittel. Die Kontrolle könnte von der Entdeckung von Lipidbläschen abhängen, die von den Schimmelpilzzellen abgesondert werden, was einige Forscher zuvor als unbedeutend abgetan hatten.

Neue Forschungsergebnisse von UC Riverside zeigen, dass diese Blasen für die Kommunikation zwischen Krankheitserregern und ihren Wirten, darunter viele Arten von Pilzen sowie Bakterien und Säugetieren, unerlässlich sind. In diesem Fall fanden Forscher heraus, dass Grauschimmel gelernt hat, die Blasen zu nutzen, um erfolgreiche Infektionen zu erreichen.

„Da sie schwer zu isolieren und zu untersuchen sind, wurden die wichtigen Funktionen dieser Lipidblasen, auch extrazelluläre Vesikel genannt, jahrzehntelang übersehen“, sagte Hailing Jin, Professor für Mikrobiologie und Pflanzenpathologie, der das Forschungsprojekt leitete.

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„Jetzt wissen wir, dass der Schimmel, genau wie seine pflanzlichen Wirte, auch extrazelluläre Vesikel zum Schutz und zur Abgabe von Waffen nutzt – kleine RNA-Moleküle, die am Immunsystem der Pflanzen beteiligte Gene zum Schweigen bringen“, sagte Jin.

Dieses Ergebnis wird in der Fachzeitschrift Nature Communications ausführlich beschrieben, wo Forscher nicht nur zeigen, dass Grauschimmel virulente RNA in diesen lipidbasierten Blasen absondert, sondern auch, dass ein bestimmtes Protein der Schlüssel für die Fähigkeit des Schimmels ist, die Blasen zu produzieren.

Das Protein Tetraspanin erscheint auf der Oberfläche der Blasen. Forscher fanden heraus, dass, wenn sie die Fähigkeit des Schimmelpilzes zur Herstellung von Tetraspanin eliminierten, die Fähigkeit des Schimmelpilzes, die Blasen abzusondern und abzugeben, stark eingeschränkt war.

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Zuvor hatte dasselbe Forschungsteam Gene identifiziert, die es dem Pilz ermöglichen, kleine RNA-Moleküle zu produzieren. Das Ausschalten dieser Gene sowie derjenigen, die es dem Pilz ermöglichen, Tetraspanin herzustellen, würde eine neue Generation von „RNA-Fungiziden“ ermöglichen, die die Grauschimmelkrankheit hemmen.

„Alles enthält RNA und ist für Menschen und Tiere leicht verdaulich. „RNA kann in der Umwelt schnell abgebaut werden und hinterlässt keine giftigen Rückstände“, sagte Jin.

Fungizide sind derzeit die Hauptbehandlung gegen Grauschimmel.

Grauschimmel ist weltweit der zweitschädlichste Pilz für Nahrungspflanzen, gefolgt vom Reispathogen Magnaporthe. Ein umweltfreundliches Fungizid auf RNA-Basis, das die Fähigkeit zur Sekretion extrazellulärer Vesikel angreift, könnte auch gegen Magnaporthe und andere Pilzpathogene wirksam sein.

„Da sich das Klima so schnell verändert, können sich viele Pilzinfektionen verschlimmern. Wir freuen uns, neue umweltfreundliche Methoden zum Schutz der globalen Lebensmittelversorgung zu entwickeln, die möglicherweise so weit verbreitet sind“, sagte Jin.

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