La scoperta di un’arma comune utilizzata dai funghi che causano malattie potrebbe aiutare a ingegnere le colture alimentari più resilienti

Come gli umani, molti funghi si affidano alle piante come fonte di cibo. Ciò influisce sulla resa delle colture alimentari. Si stima che gli agricoltori perdano tra il 10 e il 23 % delle loro colture per la malattia fungina ogni anno.

Il team di ricerca globale ha scoperto che un enzima noto come “Nudix idrolasi” è usato da molti agenti patogeni fungini come arma per causare malattie nelle piante. I risultati sono pubblicati in Scienza.

Scoprendo il ruolo che questo enzima svolge nelle piante infettanti, i ricercatori ritengono di poter progettare colture di riso più resilienti, nonché altre colture di frutta e verdura, in grado di salvaguardare se stessi contro le malattie.

I risultati potrebbero aiutare a rafforzare la sicurezza alimentare nelle nazioni in cui riso e mais sono merci principali. Secondo il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, il riso è il cibo principale di base per oltre la metà della popolazione mondiale.

“Gran parte del nostro lavoro si è concentrato sul fungo patogenoMAGNAPORTHE ORYZAEche causa la malattia dell’esplosione di riso. Il riso è un alimento alimentare di fondamentale importanza e le perdite dall’esplosione di riso potrebbero alimentare 60 milioni di persone ogni anno “, ha detto il professore associato Anu Simon Williams.

L’autore principale, il dott. Carl McCombe, che ha completato questo lavoro come parte del suo dottorato in ANU, ha affermato che l’enzima causato dalla malattia può infiltrarsi nelle cellule vegetali e attaccare una molecola di segnalazione chiave coinvolta nel rilevamento del fosfato-un nutriente vitale necessario per la sopravvivenza delle piante.

Ha detto che gli enzimi “dirottano” percorsi molecolari chiave e inganna la pianta nel pensare che ha una carenza di fosfato, attivando una risposta simile a una fame nella pianta. Ciò consente al patogeno di eludere i meccanismi di difesa naturali del sistema immunitario e causare malattie nel raccolto.

“In collaborazione con i colleghi dell’organizzazione australiana di scienze nucleari e tecnologiche, siamo stati in grado di rivelare in dettaglio la struttura dell’enzima utilizzando una tecnica chiamata cristallografia a raggi X”, ha dichiarato il dott. McCombe, che ora è ricercatore post-dottorato presso il California Institute of Technology (Caltech).

“Comprendere come appare l’enzima ci ha dato intuizioni critiche su come viene utilizzato dagli agenti patogeni per attaccare le piante.”

Il professore associato Williams, che ha guidato il contributo del team di ricerca ANU a questo lavoro, ha affermato che oltre all’ingegneria di nuove colture con un sistema immunitario turbo, i risultati della ricerca potrebbero anche aiutare gli scienziati a scoprire nuovi modi per disattivare l ‘

“La nostra ricerca rivela anche che la Nudix idrolasi è usata come” arma “da molti funghi diversi, compresi quelli che sono responsabili della causa della malattia antracnosio nelle colture di frutta, verdura e semi. Queste malattie influiscono sulla produzione coltivata in alimenti come manghi, meloni, mais e ceci – producono che gli australiani si divertono quotidianamente”, ha detto.

“Ciò suggerisce che il nostro lavoro ha anche implicazioni per salvaguardare altri importanti punti di frutta e verdura.”

Il professore associato Williams ha affermato che i risultati offrono una tabella di marcia per sviluppare nuove strategie di gestione delle malattie.

“Ciò potrebbe comportare ingegneria il sistema immunitario della pianta per rilevare l’enzima o bloccare la sua funzione. Ciò potrebbe aiutare gli agricoltori a proteggere le loro colture e garantire le forniture alimentari globali”, ha affermato.

Questo lavoro prevedeva scienziati dell’ANU, della RWTH Aachen University e della Louisiana State University.