Учёные раскрыли механизм, позволяющий мучнистой росе обходить иммунитет пшеницы

Исследователи из Цюрихского университета обнаружили новый механизм, с помощью которого грибок мучнистой росы преодолевает естественную устойчивость пшеницы. Это открытие может помочь в создании устойчивых сортов с меньшим риском потери сопротивляемости.

Мучнистая роса представляет серьёзную угрозу для урожая пшеницы, которая обеспечивает около 20% мирового потребления белка и калорий. Грибок производит сотни мелких белков-эффекторов, которые он вводит в клетки растения-хозяина, помогая установить инфекцию. Сопротивляющиеся сорта пшеницы могут распознавать некоторые из этих эффекторов, что запускает иммунный ответ. Однако грибок часто обходит эту защиту, модифицируя или теряя распознаваемые эффекторы.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Plants, выявило необычную стратегию. Учёные обнаружили эффектор AvrPm4, который распознаётся известным белком устойчивости пшеницы Pm4. Но грибок преодолевает эту защиту с помощью второго эффектора, который маскирует AvrPm4 от иммунной системы растения.

«Мы подозреваем, что функция AvrPm4 жизненно важна для выживания грибка, и поэтому в ходе эволюции развился этот необычный механизм», — говорит один из ведущих авторов работы, постдок Зои Бернаскони.

Второй эффектор имеет двойную функцию: он не только скрывает AvrPm4, но и сам распознаётся другим белком устойчивости пшеницы. Это означает, что комбинирование двух генов устойчивости в одном сорте может загнать патоген в эволюционный тупик, из которого ему будет сложно выбраться.

«Поскольку мы теперь знаем эти механизмы и вовлечённые факторы патогенности, мы можем действовать более эффективно, чтобы предотвратить прорыв мучнистой росы через устойчивость пшеницы», — отмечает профессор Бит Келлер, руководивший исследовательской группой до выхода на пенсию в прошлом году.

Учёные уже провели первые успешные лабораторные эксперименты, комбинируя гены устойчивости, которые отключают оба эффектора. Теперь предстоит проверить, будет ли этот подход работать в полевых условиях.

Дополнительная информация: Zoe Bernasconi et al, Virulence on Pm4 kinase-based resistance is determined by two divergent wheat powdery mildew effectors, Nature Plants (2026). DOI: 10.1038/s41477-025-02180-w