يمكن السيطرة على الأمراض الفطرية المنتشرة في النباتات باستخدام مادة كيميائية متوفرة تجاريًا والتي كانت تستخدم بشكل أساسي في الطب حتى الآن. تم هذا الاكتشاف من قبل علماء من جامعة مارتن لوثر هالي-فيتنبرغ (MLU) وجامعة ولاية بارانا في البرازيل. في تجربة شاملة ، اكتشف الفريق مسارًا استقلابيًا جديدًا يمكن تعطيله بهذه المادة الكيميائية ، وبالتالي منع العديد من الفطريات النباتية المعروفة من غزو النبات المضيف. أبلغ الفريق عن دراستهم في المجلة العلمية "Phytopathology".
الفطر كوليتوتريتشوم جرامينيكولا منتشر في جميع أنحاء العالم. يصيب الذرة ، مسبباً أنثراكنوز ، وهو مرض يتسبب في تحول أوراق النبات إلى اللون الأصفر في البداية ثم تستسلم في النهاية للسموم. تتكاثر الفطريات من خلال الجراثيم التي تهبط في البداية على سطح النبات. هناك يجدون ظروفًا غير مضيافة إلى حد ما: نقص في معظم العناصر الغذائية التي تحتاجها الفطريات للتطور - وخاصة النيتروجين. يشرح عالم أمراض النبات البروفيسور هولجر ديسينج من جامعة MLU قائلاً: "الخيار الوحيد المتاح أمامهم هو تفكيك بعض جزيئاتهم التي تحتوي على النيتروجين ، على سبيل المثال البيورينات ، اللبنات الأساسية للحمض النووي أو الحمض النووي الريبي".
وجد الباحثون في فريق Deising طريقة لإعاقة هذه المرحلة الانتقالية التي يعتمد عليها الفطر. للقيام بذلك ، قام الفريق بإعطاء حمض أسيتوهيدروكساميك على النباتات ، وهي مادة تستخدم أيضًا لعلاج البكتيريا الضارة في معدة الإنسان ، ومن المعروف أنها تمنع تكسير اليوريا. يقول ديسينج: "يمنع الحمض الفطريات الضارة من اختراق النباتات ومن أن تصبح معدية".
اختبر الفريق أيضًا ما إذا كانت النتائج من جيم جرامينيكولا والذرة يمكن أن تنتقل إلى نباتات وفطريات أخرى. كما وجد أن الحمض فعال ضد العديد من مسببات الأمراض الأخرى التي تسبب ، على سبيل المثال ، البياض الدقيقي في محاصيل الحبوب ، واللفحة المتأخرة في البطاطس ، وكذلك صدأ الذرة والفول. يقول ديسينج: "لقد تمكنا من تطوير نهج جديد تمامًا للتحكم في العوامل الممرضة يستخدم مكونًا نشطًا موجودًا وبالتالي يمكن استخدامه بسرعة تجاريًا".
أجرى العلماء تجارب مكثفة من أجل الوصول إلى استنتاجاتهم. لقد أرادوا فهم التفاصيل الجزيئية لكيفية تمكن الفطر من الحصول على النيتروجين في بداية الإصابة. أولاً ، أحدثوا سلسلة من الطفرات العشوائية في جينوم الفطر C. graminicola. يقول ديسينج: "ثم قمنا بتلقيح مختلف الطفرات الفطرية في النباتات لمعرفة أي منها لم يعد معديًا". كان أحد هذه المسوخات يعاني من خلل في مسار تحلل البيورين. من أجل التحقق مما إذا كان فشل الطفرات في إصابة النبات ناتجًا بالفعل عن نقص النيتروجين ، قام الباحثون بعد ذلك بتطبيق النيتروجين على النباتات. يقول ديسينج: "بمجرد إضافة النيتروجين ، حتى الطفرات غير المؤذية أصبحت معدية مرة أخرى". كان الفريق قادرًا على إحداث نفس الخلل الذي لاحظوه في الطفرات في الفطريات من النوع البري عن طريق تطبيق حمض الأسيتوهيدروكساميك لأنه يمنع مسار تحلل البيورين أيضًا.
تم تمويل الدراسة من قبل وزارة التعليم البرازيلية ، والمجلس الوطني البرازيلي للتنمية العلمية والتكنولوجية ، وفي إطار كلية الدراسات العليا الدولية "AGRIPOLY" في MLU ، والتي يمولها الصندوق الاجتماعي الأوروبي (ESF).
الدراسة: Benatto Perino E. ، Glienke C. ، Silva A. & Deising H. التوصيف الجزيئي لجينات مسار تدهور البيورين ALA1 و URE1 لفطر الذرة الأنثراكنوز كوليتوتريتشوم جرامينيكولا تم تحديد Urease كهدف جديد لمكافحة أمراض النبات. علم النبات (2020). دوى: 10.1094 / PHYTO-04-20-0114-R
المصدر: uni-halle.de
