Исследователи нашли ключ к решению серьезной проблемы с виноградом
Ранее неизвестный механизм, который задействует группа патогенных грибков, ответственных за гибель виноградных лоз, обнаружила международная группа исследователей во главе с Массачусетским университетом в Амхерсте, 25 июля сообщает информационный портал научных новостей Phys.org.
Болезни штамба винограда, или GTD (Grapevine Trunk Diseases), являются бичом владельцев виноградников во всем мире и по состоянию на 2012 год «несут ответственность» за более чем $1,5 млрд ежегодного экономического ущерба. Ученые заявили, что скоро смогут создать простое и экономичное решение.
Известно, что GTD ежегодно уничтожают до 30% лоз на одном винограднике и обычно поражают старые, хорошо укоренившиеся лозы. Только в Калифорнии ежегодные потери, связанные с GTD, составляют 14% от общей стоимости произведенного винного винограда.
Грибки, вызывающие GTD, обычно попадают в систему виноградной лозы через раны от обрезки и, после того как они приживутся, образуют гниющую язву, которая постепенно расширяется, растворяя древесную часть виноградной лозы изнутри и убивая растение. Нелегко растворить прочную целлюлозу и лигниновый каркас, из которых состоят древесные растения, но консорциум грибов придумал, как это сделать, озадачив ученых.
«Недостающий ингредиент, — говорит Барри Гуделл, профессор микробиологии Университета Массачусетса в Амхерсте, — это понимание того, что очень маленькие соединения, производимые грибами, на самом деле делают с виноградными лозами».
Гуделл и его коллеги обнаружили, что некоторые грибы, вызывающие GTD, производят различные типы небольших соединений, которые попадают в древесину виноградной лозы. Одно из этих соединений отвечает за восстановление железа. Обычно мы сталкиваемся с железом в виде химического соединения Fe3+. Восстановление железа с Fe3+ до Fe2+ создает почву для некоторых неприятных проблем.
«Но это еще не всё, — говорит Гуделл. — Мы также обнаружили, что есть еще один набор небольших соединений, которые производятся другими грибами в консорциумах, и эти соединения очень хороши для производства перекиси водорода. Когда перекись водорода встречается с восстановленным железом — бум! — реакция высвобождает множество кислородных радикалов, которые повреждают древесную ткань, вызывая заболевание, похожее на рак».
Иными словами, объясняют ученые, разные грибы, каждый из которых производит один из двух типов небольших соединений, необходимых для внеклеточной бомбы, «выяснили», как собраться вместе, смешать соответствующие химические вещества и использовать их, чтобы взорвать целлюлозные стенки клеток виноградной лозы. Как только клеточные стенки разрушаются, грибы могут питаться богатой сахаром жидкостью, которая когда-то была клеточной структурой, поддерживающей рост лозы.
К счастью, говорят исследователи, есть потенциальное решение — антиоксиданты и малотоксичные хелаторы. Часто добавляемые в пищевые продукты для сохранения свежести, они также прерывают выработку восстановленного железа и перекиси водорода. Кроме того, они удаляют кислородные радикалы, которые производят грибки. «Наши исследования показывают, что мы можем контролировать и останавливать GTD с помощью лечения „биоконтролем“, увеличивая естественное присутствие этих антагонистических организмов на виноградных лозах», — сообщил Гуделл.
